排水固結(jié)法原理,方法及適用范圍什么?

 

3.排水固結(jié)法  其基本原理是軟土地基在附加荷載的作用下,逐漸排出孔隙水,使孔隙比減小,產(chǎn)生固結(jié)變形。在這個(gè)過(guò)程中,隨著土體超靜孔隙水壓力的逐漸消散,土的有效應(yīng)力增加,地基抗剪強(qiáng)度相應(yīng)增加,并使沉降提前完成或提高沉降速率。

排水固結(jié)法主要由排水和加壓兩個(gè)系統(tǒng)組成。排水可以利用天然土層本身的透水性,尤其是上海地區(qū)多夾砂薄層的特點(diǎn),也可設(shè)置砂井、袋裝砂井和塑料排水板之類的豎向排水體。加壓主要是地面堆載法、真空預(yù)壓法和井點(diǎn)降水法。為加固軟弱的粘土,在一定條件下,采用電滲排水井點(diǎn)也是合理而有效的。

(1)堆載預(yù)壓法  在建造建筑物以前,通過(guò)臨時(shí)堆填土石等方法對(duì)地基加載預(yù)壓,達(dá)到預(yù)先完成部分或大部分地基沉降,并通過(guò)地基土固結(jié)提高地基承載力,然后撤除荷載,再建造建筑物。

臨時(shí)的預(yù)壓堆載一般等于建筑物的荷載,但為了減少由于次固結(jié)而產(chǎn)生的沉降,預(yù)壓荷載也可大于建筑物荷載,稱為超載預(yù)壓。

為了加速堆載預(yù)壓地基固結(jié)速度,?膳c砂井法或塑料排水帶法等同時(shí)應(yīng)用。如粘土層較薄,透水性較好,也可單獨(dú)采用堆載預(yù)壓法。

適用于軟粘土地基。

(2)砂井法(包括袋裝砂井、塑料排水帶等)  在軟粘土地基中,設(shè)置一系列砂井,在砂井之上鋪設(shè)砂墊層或砂溝,人為地增加土層固結(jié)排水通道,縮短排水距離,從而加速固結(jié),并加速?gòu)?qiáng)度增長(zhǎng)。砂井法通常輔以堆載預(yù)壓,稱為砂井堆載預(yù)壓法。

適用于透水性低的軟弱粘性土,但對(duì)于泥炭土等有機(jī)質(zhì)沉積物不適用。

(3)真空預(yù)壓法  在粘土層上鋪設(shè)砂墊層,然后用薄膜密封砂墊層,用真空泵對(duì)砂墊層及砂井抽氣,使地下水位降低,同時(shí)在大氣壓力作用下加速地基固結(jié)。

適用于能在加固區(qū)形成(包括采取措施后形成)穩(wěn)定負(fù)壓邊界條件的軟土地基。

(4)真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓法  當(dāng)真空預(yù)壓達(dá)不到要求的預(yù)壓荷載時(shí),可與堆載預(yù)壓聯(lián)合使用,其堆載預(yù)壓荷載和真空預(yù)壓荷載可疊加計(jì)算。

適用于軟粘土地基。

(5)降低地下水位法  通過(guò)降低地下水位使土體中的孔隙水壓力減小,從而增大有效應(yīng)力,促進(jìn)地基固結(jié)。

適用于地下水位接近地面而開(kāi)挖深度不大的工程,特別適用于飽和粉、細(xì)砂地基。

(6)電滲排水法  在土中插入金屬電極并通以直流電,由于直流電場(chǎng)作用,土中的水從陽(yáng)極流向陰極,然后將水從陰極排除,而不讓水在陽(yáng)極附近補(bǔ)充,借助電滲作用可逐漸排除土中水。在工程上常利用它降低粘性土中的含水量或降低地下水位來(lái)提高地基承載力或邊坡的穩(wěn)定性。

適用于飽和軟粘土地基。