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二 排水固结法的原理
堆载预压
真空预压
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降水预压
地基处理方法－排水固结法
内容提要
一、概述 二、排水固结法的原理 三、排水固结法的设计与计算 四、施工工艺 五、效果检验及加荷速率的控制 六、工程实例
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三 排水固结法的设计与计算
设计目的： 设计前的准备：
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三 排水固结法的设计与计算
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三 排水固结法的设计与计算
Tv
cvzt H2
Tr
cvr t
d
2 e
增加井径dw 与减小间距 de哪个有效？
n re de rw dw —井径比
查表5-7 27
三 排水固结法的设计与计算
1、竖井排水法－竖井地基固结度的计算
固结度计算（砂井）
排水板
dw
2(b
)
dw
dw
de
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三 排水固结法的设计与计算
1、竖井排水法－竖井地基固结度的计算
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三 排水固结法的设计与计算
1、竖井排水法－竖井地基固结度的计算
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三 排水固结法的设计与计算
1、竖井排水法－竖井地基固结度的计算
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三 排水固结法的设计与计算
1、竖井排水法－竖井地基固结度的计算
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三 排水固结法的设计与计算
我国广泛分布着海相、湖相、
河相沉积的软弱黏性土层：
➢含水量大
➢压缩性高
➢强度低
湖相沉积
➢透水性差
➢不少情况埋藏深厚
河相沉积 海相沉积
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一 概述
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一 概述
排水固结法由排水系统和加压系统两个主要部分组成。 ➢ 加压系统：为地基提供必要的固结压力而设置的，地基土层
因产生附加压力而发生排水固结。 ➢ 排水系统：为了改善地基原有的天然排水系统的边界条件，
使渗流水尽快排出预压区外
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三 排水固结法的设计与计算
1、竖井排水法－竖井地基固结度的计算 ➢ 固结度的计算是竖井地基设计中的一个很重要内容，知道各级
荷载下不同时间的固结度，就可推算地基土强度的增长，从而 可进行各级荷载下地基的稳定性分析，并确定相应的加载计划。 ➢ 由固结度可推算加荷预压期间地基的沉降量，确定预压的期限 ➢ 竖井地基的固结理论假设荷载是瞬时施加的
皖江城市带某市政道路
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三 排水固结法的设计与计算
1、竖井排水法－竖井的排列
d0
不透水层
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三 排水固结法的设计与计算
1、竖井排水法－排水砂垫层 ➢ 在竖井顶面应铺设一定厚度的排水砂垫层以连通竖井，引出从
土层排入井中的渗流水 ➢ 砂垫层应有足够的厚度和良好的透水性，以减小对水流的阻力 ➢ 砂垫层的厚度一般为0.4m左右（水下砂垫层厚1m左右） ➢ 当砂垫层面积较大时，应在砂垫层底部设置纵横向排水盲沟，
1、竖井排水法
待加固地层 典型的砂井地基工程剖面图 18
三 排水固结法的设计与计算
1、竖井排水法
累计沉降(mm)
500
400
300
测点1
200
测点2
测点3
Байду номын сангаас
100
测点4
0
0 5 10 15 20 25 30 35
沉降天数(天)
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三 排水固结法的设计与计算
1、竖井排水法－竖井的类型
普通砂井
袋装砂井
ks
w
1 r
r
r
us r
t
,r
rw, rs
kh
w
1 r
r
r
ur r
t
,r
rs , re
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三 排水固结法的设计与计算
1、竖井排水法－竖井地基固结度的计算
三维渗流固结问题
u t
cv
u r
1 r
2u r 2
2u z 2
可以分解成两个方向的固结问题叠加（ Carrillo ）
u
2u
t cvz z 2
二 排水固结法的原理
加载，卸载，再加载过程说明：
超固结土
正常固结
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二 排水固结法的原理
土层的排水固结效果与排水边界条件有关 竖向排水固结：
土层中的孔隙水向上、下面透水层排出而使土层发生固结。
根据固结理论，黏 性土固结所需的时 间和排水距离的平 方成正比。
土层越厚，固结时间越长
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二 排水固结法的原理
增加孔隙水排出路径，缩短排水距离，从而加速地基土的排 水固结进程。
适用条件： 淤泥质土、淤泥 和冲填土等饱和 粘性土地基。
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一 概述
堆载预压
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一 概述
真空预压
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一 概述
真空预压
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地基处理方法－排水固结法
内容提要
一、概述 二、排水固结法的原理 三、排水固结法的设计与计算 四、施工工艺 五、效果检验及加荷速率的控制 六、工程实例
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三 排水固结法的设计与计算
1、竖井排水法－竖井的深度 ➢ 砂井深度主要取决于：土层分布、地基中附加应力大小、建筑
物对地基变形和稳定性的要求、工期要求 ➢ 软黏土层不厚时应贯穿 ➢ 软黏土层厚但间有砂层或砂透镜体时，应尽可能打到砂体中 ➢ 软黏土层厚且无砂透水层时按建筑物对地基变形与稳定性要求
深浅管交错布 置，浅管贯穿 淤泥层
cvz
kz (1 e0 )
wa
u t
cvr
u r
1 r
2u r 2
其中
cvr
kr (1 e0 )
wa
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三 排水固结法的设计与计算
1、竖井排水法－竖井地基固结度的计算
求解，得到
Ut 1 (1U zt )(1Urt ) —固结度
其中
U zt f (Tv ) U rt f (Tr , n)
塑料排水带 20
三 排水固结法的设计与计算
1、竖井排水法－竖井的直径和间距 ➢砂井直径和间距主要取决于：黏性土层的固结特性、工期要求 ➢原则上以采用“细而密”的方案为好 ➢工程上常用的普通砂井直径为30~50cm ➢普通大直径砂井，工程上常用间距一般为砂井直径的6-8倍 ➢袋装砂井我国常用7cm，井距1~1.5m，等边三角形布置 ➢塑料排水带设计计算方法与砂井相同，一般换算成圆柱体
主题
地基处理方法－排水固结法
地基处理方法－排水固结法
内容提要
一、概述 二、排水固结法的原理 三、排水固结法的设计与计算 四、施工工艺 五、效果检验及加荷速率的控制 六、工程实例
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一 概述
排水固结法是对天然地基，或先在地基设置砂井（袋装砂井 或塑料排水带）等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐 渐加载，或在建筑物建造前在场地先行加载预压，使土体中的孔 隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降时，同时强度逐渐提高的方 法。
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二 排水固结法的原理
饱和软黏土地基在荷载作 用下，孔隙中的水被慢慢排出， 孔隙体积慢慢减小，地基发生 固结变形，同时，随着超静水 压力逐渐消散，有效应力逐渐 卸荷膨胀曲线 提高，地基土的强度逐渐增长。
孔隙比 e
孔隙体 积 颗粒体积
加载 卸载 再加载，e比e小得多
abc
cef
fgc
压缩曲线
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