1、地地 基基 處處 理理Foundation TreatmentFoundation Treatment河南科技大學(xué)規(guī)劃與建筑工程學(xué)院高笑娟第3章 排水固結(jié)法 一、概述一、概述 排水固結(jié)法又稱(chēng)預(yù)壓法。該方法是對(duì)天然地基，或先在排水固結(jié)法又稱(chēng)預(yù)壓法。該方法是對(duì)天然地基，或先在地基中設(shè)置砂井地基中設(shè)置砂井( (袋裝砂井或塑料排水帶袋裝砂井或塑料排水帶) )等豎向排水體，然等豎向排水體，然后利用建筑物本身重量分級(jí)逐漸加載后利用建筑物本身重量分級(jí)逐漸加載( (或在建筑物建造前在或在建筑物建造前在場(chǎng)地先行加載預(yù)壓場(chǎng)地先行加載預(yù)壓) )，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)

2、生沉降，同時(shí)土的抗剪強(qiáng)度逐步提高的一種加固方地基發(fā)生沉降，同時(shí)土的抗剪強(qiáng)度逐步提高的一種加固方 法。法。 排水固結(jié)法可使地基的沉降在加載預(yù)壓期間基本完成或排水固結(jié)法可使地基的沉降在加載預(yù)壓期間基本完成或大部分完成，確保建筑物在使用期間不致產(chǎn)生過(guò)大的沉降和大部分完成，確保建筑物在使用期間不致產(chǎn)生過(guò)大的沉降和沉降差。同時(shí)，可增加地基土的抗剪強(qiáng)度，從而提高地基的沉降差。同時(shí)，可增加地基土的抗剪強(qiáng)度，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性。承載力和穩(wěn)定性。 排水固結(jié)法分為加載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法兩類(lèi)。加載預(yù)排水固結(jié)法分為加載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法兩類(lèi)。加載預(yù)壓法就是在建筑物建造之前，在建筑場(chǎng)地進(jìn)行加載預(yù)壓，使壓法就是

3、在建筑物建造之前，在建筑場(chǎng)地進(jìn)行加載預(yù)壓，使地基的固結(jié)沉降基本完成，地基土強(qiáng)度提高。對(duì)于在持續(xù)荷地基的固結(jié)沉降基本完成，地基土強(qiáng)度提高。對(duì)于在持續(xù)荷載下體積發(fā)生根大的壓縮和強(qiáng)度會(huì)增長(zhǎng)的土，而又有足夠時(shí)載下體積發(fā)生根大的壓縮和強(qiáng)度會(huì)增長(zhǎng)的土，而又有足夠時(shí)間進(jìn)行壓縮時(shí)，這種方法特別適用。間進(jìn)行壓縮時(shí)，這種方法特別適用。 排水固結(jié)法由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩大部分組成。排排水固結(jié)法由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩大部分組成。排水系統(tǒng)由豎向排水體和水平向排水體構(gòu)成。豎向排水體有普水系統(tǒng)由豎向排水體和水平向排水體構(gòu)成。豎向排水體有普通砂井、袋裝砂井和塑料排水板，水平排水體為砂墊層。通砂井、袋裝砂井和塑料排水板，水平排

4、水體為砂墊層。1 1、排水固結(jié)法可解決的問(wèn)題、排水固結(jié)法可解決的問(wèn)題 （1 1）沉降問(wèn)題，使地基的沉降在加載預(yù)壓期間大部分）沉降問(wèn)題，使地基的沉降在加載預(yù)壓期間大部分或基本完成，使建或基本完成，使建 構(gòu)構(gòu) 筑物在使用期間不致產(chǎn)生不利的沉降筑物在使用期間不致產(chǎn)生不利的沉降和沉降差；和沉降差； （2 2）穩(wěn)定問(wèn)題，加速地基土的抗剪強(qiáng)度的增長(zhǎng)，從而）穩(wěn)定問(wèn)題，加速地基土的抗剪強(qiáng)度的增長(zhǎng)，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性。提高地基的承載力和穩(wěn)定性。 如果地基內(nèi)某點(diǎn)的總應(yīng)力為，有效應(yīng)力為，孔隙水壓力為u，則三者的關(guān)系為 = -u此時(shí)的固結(jié)度U表示為則加荷后土的固結(jié)過(guò)程表示為：t=0時(shí), u, =0, U=0

5、0t時(shí), u +=0, 0U80%U80%，所需的，所需的時(shí)間要幾年至十幾年之久。為了加速固結(jié)，最有效的方法是時(shí)間要幾年至十幾年之久。為了加速固結(jié)，最有效的方法是在天然土層中增加排水途徑，縮短排水距離，在天然地基中在天然土層中增加排水途徑，縮短排水距離，在天然地基中設(shè)置排水體。設(shè)置排水體。 當(dāng)軟土層不厚、底部有透水層時(shí)，排水體應(yīng)盡可能穿透軟當(dāng)軟土層不厚、底部有透水層時(shí)，排水體應(yīng)盡可能穿透軟土層。土層。 當(dāng)深厚的高壓縮性土層間有砂層或砂透鏡體時(shí)，排水體應(yīng)當(dāng)深厚的高壓縮性土層間有砂層或砂透鏡體時(shí)，排水體應(yīng)盡量能打至砂層或砂透鏡體。而采用真空預(yù)壓時(shí)應(yīng)盡量避免盡量能打至砂層或砂透鏡體。而采用真空預(yù)壓時(shí)

6、應(yīng)盡量避免排水體與砂層相連接，以免影響真空效果。排水體與砂層相連接，以免影響真空效果。對(duì)于無(wú)砂層的深厚地基則可根據(jù)其穩(wěn)定性，從建筑物在地基對(duì)于無(wú)砂層的深厚地基則可根據(jù)其穩(wěn)定性，從建筑物在地基中造成的附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之比值確定（一般為中造成的附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之比值確定（一般為0.10.10.20.2）。）。按穩(wěn)定性控制的工程，如路堤、土壩、岸坡、堆料等，排水按穩(wěn)定性控制的工程，如路堤、土壩、岸坡、堆料等，排水體深度應(yīng)通過(guò)穩(wěn)定分析確定，排水體深度至少應(yīng)超過(guò)最危險(xiǎn)體深度應(yīng)通過(guò)穩(wěn)定分析確定，排水體深度至少應(yīng)超過(guò)最危險(xiǎn)滑動(dòng)面滑動(dòng)面2m2m。對(duì)以沉降控制的建筑物，如壓縮土層厚度不大，排水體貫穿對(duì)以沉降

7、控制的建筑物，如壓縮土層厚度不大，排水體貫穿壓縮土層；對(duì)深厚的壓縮土層，排水體深度應(yīng)根據(jù)在限定的壓縮土層；對(duì)深厚的壓縮土層，排水體深度應(yīng)根據(jù)在限定的預(yù)壓時(shí)間內(nèi)消除的變形量確定，若施工設(shè)備條件達(dá)不到設(shè)計(jì)預(yù)壓時(shí)間內(nèi)消除的變形量確定，若施工設(shè)備條件達(dá)不到設(shè)計(jì)深度，則可采用超載預(yù)壓等方法來(lái)滿(mǎn)足工程要求。深度，則可采用超載預(yù)壓等方法來(lái)滿(mǎn)足工程要求。若砂層中有承壓水，因承壓水的長(zhǎng)期作用，砂層上部的土層若砂層中有承壓水，因承壓水的長(zhǎng)期作用，砂層上部的土層中就存在著超孔隙水壓力，這對(duì)動(dòng)性土固結(jié)和強(qiáng)度增長(zhǎng)都不中就存在著超孔隙水壓力，這對(duì)動(dòng)性土固結(jié)和強(qiáng)度增長(zhǎng)都不利。為此，宜將砂井排水體打到砂層，利用砂井加速承壓水

8、利。為此，宜將砂井排水體打到砂層，利用砂井加速承壓水的消散。的消散。2 2、排水固結(jié)法設(shè)計(jì)要求、排水固結(jié)法設(shè)計(jì)要求 排水固結(jié)法的設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)上在于根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載的大排水固結(jié)法的設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)上在于根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載的大小，地基土的性質(zhì)及工期要求，合理安排排水系統(tǒng)和加壓系小，地基土的性質(zhì)及工期要求，合理安排排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的關(guān)系，確定豎向排水體的直徑、間距、深度和排列方式，統(tǒng)的關(guān)系，確定豎向排水體的直徑、間距、深度和排列方式，確定所壓荷載的大小和預(yù)壓時(shí)間。確定所壓荷載的大小和預(yù)壓時(shí)間。 要求做到：要求做到： （1 1）加固期限盡量短；（）加固期限盡量短；（2 2）固結(jié)沉降要快；）固結(jié)沉降要快； （3

9、 3）充分增加強(qiáng)度；）充分增加強(qiáng)度； （4 4）注意安全。）注意安全。 瞬間加荷條件下砂井地基固結(jié)度的計(jì)算 砂井地基固結(jié)度的計(jì)算是建立在太沙基固理論和巴倫固結(jié)理論基礎(chǔ)上的。如果軟粘土是單面排水的，在一定壓力作用下，土層中的固結(jié)滲流水沿徑向和豎向流動(dòng)，所以砂井地基屬于三維固結(jié)問(wèn)題。若以圓柱坐標(biāo)表示，設(shè)任意點(diǎn)（r、Z）處的孔隙水壓力為u,則固結(jié)微分方程為： )/1/(/2222zrurrCtuuuv當(dāng)水平向滲透系數(shù)kh和豎向滲透系數(shù)kv不等時(shí)，則上式應(yīng)為：式中 t時(shí)間Cv豎向固結(jié)系數(shù) Ch徑向固結(jié)系數(shù)（或稱(chēng)水平向固結(jié)系數(shù)）)/1 (/2222rrurCrCtuuhuvwvvrekC/ )1 (wh

10、hrekC/)1 ( 砂井固結(jié)理論中作如下假定： （1）每個(gè)砂井的有效影響范圍為一圓柱體； （2）砂井地基表面受連續(xù)均不荷載作用下，地基中的附加應(yīng)力分布不隨深度而變化，故地基土僅產(chǎn)生豎向的壓密變形； （3）荷載是一次施加上去的，加荷開(kāi)始時(shí)，外荷載全部由孔隙水壓力負(fù)擔(dān)； （4）在整個(gè)壓密過(guò)程中，地基土的滲透系數(shù)保持不變； （5）井壁土面受砂井施工所引起的涂抹作用（可使?jié)B透性發(fā)生變化）的影響不計(jì)。 上式可用分離變量法求解為 以及分為豎向固結(jié)和徑向固結(jié)兩個(gè)微分方程，從而根據(jù)起始條件和邊界條件分別解得豎向排水的孔隙水壓力分量uz和徑向排水固結(jié)的空隙水壓力分量ur。 22zuCtuzvz)1(22rur

11、ruCturrhz根據(jù)N.卡里羅（Carri110）理論證明：任意一點(diǎn)的孔隙水壓力有如下關(guān)系： 式中u0為起始的空隙水壓力。整個(gè)砂井影響范圍內(nèi)土樁體的平均孔隙水壓力也有同樣的關(guān)： 或以固結(jié)度表達(dá)為: (1- )=(1- )(1- ) 000uuuuuuzr000uuuuuuzrrZUrUZU（1 1）豎向排水平均固結(jié)度）豎向排水平均固結(jié)度 根據(jù)一維固結(jié)理論，對(duì)于一次性驟然施加荷載，且孔隙根據(jù)一維固結(jié)理論，對(duì)于一次性驟然施加荷載，且孔隙水僅沿豎向滲透的地基，其豎向平均固結(jié)度可按下式計(jì)算：水僅沿豎向滲透的地基，其豎向平均固結(jié)度可按下式計(jì)算： =1-當(dāng) 30%時(shí)，可采用下式計(jì)算ZUZUvTmmmem

12、43 , 2 , 12222182HtCTvvZU42281vTzeUwvvraekC/ )1 (10012HtCTvv （2）徑向排水平均固結(jié)度 考慮在直徑為de、高度為H的圓柱體土層中插入直徑為dw的 砂井，假定砂井地基表面荷載均勻分布，且附加應(yīng)力的分布不隨身度變化；不考慮固結(jié)過(guò)程中固結(jié)系數(shù)變化和砂井施工中涂抹作用的影響，且只考慮徑向排水效果，則有徑向平均固結(jié)度計(jì)算公式： rUFTrheU812ehhdtCT2222413)ln(1nnnnnFwhhrdekC/ )1 (10001 F與n的關(guān)系 n45678910121416F0.7410.9401.0971.2401.3641.4681

13、.5721.7521.9042.034n182022242628304050F2.152.2542.3482.3432.5132.5872.6552.9413.164（3 3）總平均固結(jié)度）總平均固結(jié)度 的總平均固結(jié)度為的總平均固結(jié)度為rzU%30rzUtrzeU28122248HCdFCVch8)1 (2rztUe)1 (8ln12tvUt 當(dāng)砂井間距較密或軟土層很厚或ChCV時(shí)，豎向平均固結(jié)度 的影響很小，?？珊雎圆挥?jì)，可只考慮徑向固結(jié)度計(jì)算，這樣計(jì)算工作可大為簡(jiǎn)化。 隨著砂井、袋裝砂井及塑料排水帶的廣泛使用，人們逐漸意識(shí)到井阻和涂抹作用對(duì)固結(jié)效果的影響是不可忽視的?？紤]涂抹和井阻作用時(shí)，

14、地基平均固結(jié)度可按以下簡(jiǎn)化解進(jìn)行計(jì)算。 trzrzeU281222)(84ehvrzdGFCHC43)ln()()ln(skksnFsn)(wwHdHkkG weddn G為井阻因子（4）地基固結(jié)度的修正 1）多級(jí)等速加荷時(shí)固結(jié)度的計(jì)算 在上述固結(jié)度計(jì)算中，假設(shè)荷載是一次驟然施加的， 而實(shí)際上荷載是分級(jí)逐漸施加的，以保證地基的穩(wěn)定性。因此需根據(jù)加荷進(jìn)度對(duì)固結(jié)度計(jì)算進(jìn)行修正。對(duì)多級(jí)等速加荷，修正式如下： ppUUnTTtrzntnn)2(11Tn-1 ,Tn分別為每級(jí)等速加荷的起點(diǎn)和終點(diǎn)時(shí)間（從時(shí)間0點(diǎn)起算）。當(dāng)計(jì)算某一級(jí)荷載加荷期間t時(shí)刻的固結(jié)度時(shí)，則Tn改為t。 第n級(jí)荷載增量， 為時(shí)間(

15、)時(shí)的一次驟然加荷的總平均固結(jié)度，如果t在某級(jí)加荷過(guò)程中，則該級(jí)加荷的終點(diǎn)Tn改為t。 np21nnTTrzU21nnTTt2）砂井未打穿受壓軟土層時(shí)固結(jié)度計(jì)算 在實(shí)際工程中，往往遇到軟土層較厚，而砂井又沒(méi)有穿過(guò)整個(gè)受壓土層。在這種情況下，整個(gè)受壓土層的平均固結(jié)度可按下式計(jì)算： Q 砂井打入深度與整個(gè)受壓層厚度之比，即為： zrzUQUQU)1 ( 211HHHQ（5）地基固結(jié)度計(jì)算通式 對(duì)于在一級(jí)或多級(jí)等速加荷條件下，t時(shí)刻對(duì)應(yīng)總荷載的地基平均固結(jié)度，規(guī)范推薦用下列正式計(jì)算： neetnnntnTnTeTTpqU1)(11)(式中： t時(shí)間地基的平均固結(jié)度(%)； 各級(jí)荷載的累計(jì)值； qn

16、第n級(jí)荷載的平均加荷速率(kpa/d)； Tn-1 ,Tn分別為各級(jí)等速加荷的起點(diǎn)和終點(diǎn)時(shí)間（從零點(diǎn)起算），當(dāng)計(jì)算某一級(jí)等速加荷過(guò)程中時(shí)間t的固結(jié)度時(shí)，則 Tn改為t； d tUp28d22248HCdFCVch不同條件下的固結(jié)度計(jì)算公式序號(hào)條件平均固結(jié)度計(jì)算公式備注1豎向排水固結(jié) 太沙基解2向內(nèi)徑向排水固結(jié)1巴隆解3豎向和向內(nèi)徑向排水固結(jié)（砂井地基平均固結(jié)度）4砂井未貫穿受壓土層的平均固結(jié)度H1-砂井長(zhǎng)度H2-砂井以下壓縮層厚度%30zUtHvCzeU242281tdCnFreheU2)(81tHVCednFhCrzerUUU)2422)(8(281)1)(1 (1tednFhCZrzeQU

17、QUQU2)(8281)1 (28224HCv2)(8ehdCnF282)(8ehdCnF224HCV28Q22)(8EdnFCh4砂井未貫穿受壓土層的平均固結(jié)度H1-砂井長(zhǎng)度H2-砂井以下壓縮層厚度5徑向排水固結(jié)0.692R-土柱體半徑6普通表達(dá)式tRhCreU278. 5692. 01278. 5RChteU1二、堆載預(yù)壓法二、堆載預(yù)壓法 加載預(yù)壓法就是在建筑物建造之前，在建筑場(chǎng)地進(jìn)行加加載預(yù)壓法就是在建筑物建造之前，在建筑場(chǎng)地進(jìn)行加載預(yù)壓，使地基的固結(jié)沉降基本完成，地基土強(qiáng)度提高。對(duì)載預(yù)壓，使地基的固結(jié)沉降基本完成，地基土強(qiáng)度提高。對(duì)于在持續(xù)荷載下體積發(fā)生根大的壓縮和強(qiáng)度會(huì)增長(zhǎng)的土，而于

18、在持續(xù)荷載下體積發(fā)生根大的壓縮和強(qiáng)度會(huì)增長(zhǎng)的土，而又有足夠時(shí)間進(jìn)行壓縮時(shí)，這種方法特別適用。又有足夠時(shí)間進(jìn)行壓縮時(shí)，這種方法特別適用。 為了加速壓縮過(guò)程，可采用比建筑物重量為大的所謂超為了加速壓縮過(guò)程，可采用比建筑物重量為大的所謂超載進(jìn)行預(yù)壓。載進(jìn)行預(yù)壓。19251925年美國(guó)工程師提出砂井堆載預(yù)壓法并獲得專(zhuān)利；年美國(guó)工程師提出砂井堆載預(yù)壓法并獲得專(zhuān)利；19341934年繼杰爾曼發(fā)明紙質(zhì)排水板；年繼杰爾曼發(fā)明紙質(zhì)排水板；19711971維格提出聚氯乙烯支撐的透水芯帶，外套由無(wú)紡維格提出聚氯乙烯支撐的透水芯帶，外套由無(wú)紡 布制成。布制成。19801980年河海大學(xué)研制出我國(guó)第一塊塑料排水板；年河

19、海大學(xué)研制出我國(guó)第一塊塑料排水板；19811981年天津港灣工程研究所研制成功我國(guó)第一臺(tái)專(zhuān)用年天津港灣工程研究所研制成功我國(guó)第一臺(tái)專(zhuān)用 塑料排水板插板機(jī)，同年在天津塘沽新港碼頭堆塑料排水板插板機(jī)，同年在天津塘沽新港碼頭堆 場(chǎng)軟基加固工程中開(kāi)始應(yīng)用。場(chǎng)軟基加固工程中開(kāi)始應(yīng)用。 1 1、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)內(nèi)容 堆載預(yù)壓法設(shè)計(jì)包括加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。主要堆載預(yù)壓法設(shè)計(jì)包括加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有：設(shè)計(jì)內(nèi)容有： 確定預(yù)壓荷載的大小、范圍、速率和預(yù)壓時(shí)間。確定預(yù)壓荷載的大小、范圍、速率和預(yù)壓時(shí)間。 選擇豎向排水體，確定其尺寸、間距、排列方式和深選擇豎向排水體，確定其尺寸、間距、排列方式

20、和深度。度。 計(jì)算地基的固結(jié)度、強(qiáng)度增長(zhǎng)。計(jì)算地基的固結(jié)度、強(qiáng)度增長(zhǎng)。 進(jìn)行穩(wěn)定性和變形計(jì)算。進(jìn)行穩(wěn)定性和變形計(jì)算。2 2、計(jì)算步驟、計(jì)算步驟 軟粘土地基抗剪強(qiáng)度較低，無(wú)論直接建造建軟粘土地基抗剪強(qiáng)度較低，無(wú)論直接建造建( (構(gòu)構(gòu)) )筑物還筑物還是進(jìn)行堆載預(yù)壓是進(jìn)行堆載預(yù)壓(Preloading)(Preloading)往往都不可能快速加載，而必往往都不可能快速加載，而必須分級(jí)逐漸加荷，待前期荷載下地基強(qiáng)度增加到足以加下一須分級(jí)逐漸加荷，待前期荷載下地基強(qiáng)度增加到足以加下一級(jí)荷裁時(shí)才可加下一級(jí)荷載。具體計(jì)算步驟是首先用簡(jiǎn)便的級(jí)荷裁時(shí)才可加下一級(jí)荷載。具體計(jì)算步驟是首先用簡(jiǎn)便的方法確定一個(gè)初步

21、的加荷計(jì)劃，然后校核這一加荷計(jì)劃下地方法確定一個(gè)初步的加荷計(jì)劃，然后校核這一加荷計(jì)劃下地基的穩(wěn)定性和沉陷。基的穩(wěn)定性和沉陷。 （1 1）利用地基的天然地基土抗剪強(qiáng)度計(jì)算第一級(jí)容許）利用地基的天然地基土抗剪強(qiáng)度計(jì)算第一級(jí)容許施加的荷載施加的荷載p1p1，對(duì)飽和軟粘土可采用下列公式估算：，對(duì)飽和軟粘土可采用下列公式估算： 式中：式中：K K安全系數(shù)，建議采用安全系數(shù)，建議采用1.1-1.51.1-1.5； CuCu天然地基的不排水抗剪強(qiáng)度天然地基的不排水抗剪強(qiáng)度(kPa(kPa) )； 基底標(biāo)高以上土的重度基底標(biāo)高以上土的重度(kN(kNm3)m3)； D D基礎(chǔ)埋深基礎(chǔ)埋深(m)(m)。 （2

22、2）計(jì)算第一級(jí)荷載下地基強(qiáng)度增長(zhǎng)值。在）計(jì)算第一級(jí)荷載下地基強(qiáng)度增長(zhǎng)值。在P1P1荷載作用下，荷載作用下， 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間預(yù)壓，地基強(qiáng)度會(huì)提高，提高以后的地基經(jīng)過(guò)一段時(shí)間預(yù)壓，地基強(qiáng)度會(huì)提高，提高以后的地基 強(qiáng)度為強(qiáng)度為cu1cu1：式中：式中：考慮剪切蠕動(dòng)及其他因素的強(qiáng)度折減系數(shù)；考慮剪切蠕動(dòng)及其他因素的強(qiáng)度折減系數(shù)； cucup1p1作用下地基因固結(jié)而增長(zhǎng)的強(qiáng)度。作用下地基因固結(jié)而增長(zhǎng)的強(qiáng)度。 ) (1uuucccDKcpu14. 51（3 3）計(jì)算）計(jì)算p1p1作用下達(dá)到所確定固結(jié)度所需要的時(shí)間。目的在作用下達(dá)到所確定固結(jié)度所需要的時(shí)間。目的在于確定第一級(jí)荷載停歇的時(shí)間，亦即第二級(jí)荷載開(kāi)始

23、施加的于確定第一級(jí)荷載停歇的時(shí)間，亦即第二級(jí)荷載開(kāi)始施加的時(shí)間。時(shí)間。（4 4）根據(jù)第（）根據(jù)第（2 2）步所得的地基強(qiáng)度）步所得的地基強(qiáng)度cu1cu1計(jì)算第二級(jí)所能施加計(jì)算第二級(jí)所能施加的荷載的荷載p2p2，p2p2可近似地按下式可近似地按下式 求出在求出在p2p2作用下地基因結(jié)度達(dá)作用下地基因結(jié)度達(dá)7070時(shí)的強(qiáng)度以及所需要時(shí)的強(qiáng)度以及所需要的時(shí)間，然后計(jì)算第三級(jí)所能施加的荷載，依次可計(jì)算出以的時(shí)間，然后計(jì)算第三級(jí)所能施加的荷載，依次可計(jì)算出以后的各級(jí)荷載和停歇時(shí)間。后的各級(jí)荷載和停歇時(shí)間。（5 5）按以上步驟確定的加荷計(jì)劃進(jìn)行每一級(jí)荷載下地基的穩(wěn)）按以上步驟確定的加荷計(jì)劃進(jìn)行每一級(jí)荷載下

24、地基的穩(wěn)定性驗(yàn)算。如穩(wěn)定性不滿(mǎn)足要求，則調(diào)整加荷計(jì)劃。定性驗(yàn)算。如穩(wěn)定性不滿(mǎn)足要求，則調(diào)整加荷計(jì)劃。（6 6）計(jì)算預(yù)壓荷載下地基的最終沉降量和預(yù)壓期間的沉降量。）計(jì)算預(yù)壓荷載下地基的最終沉降量和預(yù)壓期間的沉降量。 Kcpu1252. 5 涂抹效應(yīng)：地基設(shè)置砂井時(shí)，施工操作將不可避免地?cái)_涂抹效應(yīng)：地基設(shè)置砂井時(shí)，施工操作將不可避免地?cái)_動(dòng)井壁周?chē)耐馏w，使其滲透性降低，這是涂抹效應(yīng)；動(dòng)井壁周?chē)耐馏w，使其滲透性降低，這是涂抹效應(yīng)； 井阻效應(yīng)：砂井中的材料對(duì)水的垂直滲流有阻力，使砂井阻效應(yīng)：砂井中的材料對(duì)水的垂直滲流有阻力，使砂井內(nèi)不同深度的孔壓不全等于大氣壓，這是井阻效應(yīng)；這兩井內(nèi)不同深度的孔壓不

25、全等于大氣壓，這是井阻效應(yīng)；這兩種效應(yīng)都會(huì)造成地基地固結(jié)速率減慢。種效應(yīng)都會(huì)造成地基地固結(jié)速率減慢。 3、砂井設(shè)計(jì)、砂井設(shè)計(jì) 1925 1925年，美國(guó)人丹尼爾年，美國(guó)人丹尼爾莫蘭將垂直砂井法用于費(fèi)城莫蘭將垂直砂井法用于費(fèi)城奧克蘭海灣大橋公路軟土地基的加固，奧克蘭海灣大橋公路軟土地基的加固，19261926年獲得專(zhuān)利。年獲得專(zhuān)利。 砂井法問(wèn)世以后，因缺乏理論根據(jù)而按經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。砂井法問(wèn)世以后，因缺乏理論根據(jù)而按經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。1940194019421942年，巴?。辏吐。˙arronBarron）根據(jù)太沙基的固結(jié)理論，提）根據(jù)太沙基的固結(jié)理論，提出砂井法的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。我國(guó)從出砂井法的設(shè)計(jì)計(jì)算方

26、法。我國(guó)從2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代起，開(kāi)始應(yīng)年代起，開(kāi)始應(yīng)用砂井法。用砂井法。 砂井法主要適用于沒(méi)有較大集中荷載的大面積荷重或堆砂井法主要適用于沒(méi)有較大集中荷載的大面積荷重或堆土荷重工程，例如水庫(kù)土壩、油罐、倉(cāng)庫(kù)、鐵路路堤、儲(chǔ)礦土荷重工程，例如水庫(kù)土壩、油罐、倉(cāng)庫(kù)、鐵路路堤、儲(chǔ)礦場(chǎng)以及港口的水工建（構(gòu)）筑物等工程。場(chǎng)以及港口的水工建（構(gòu)）筑物等工程。 砂井設(shè)計(jì)包括砂井直徑、間距、深度、排列方式、范圍、砂井設(shè)計(jì)包括砂井直徑、間距、深度、排列方式、范圍、砂料選擇和砂墊層厚度選取等。砂料選擇和砂墊層厚度選取等。（1 1）普通砂井）普通砂井 1 1）砂井直徑和間距）砂井直徑和間距 砂井直徑砂井直徑

27、 主要取決于土的固結(jié)特性和施工期限的要求。主要取決于土的固結(jié)特性和施工期限的要求。“細(xì)而密細(xì)而密”比比“粗而稀粗而稀”效果好。砂井直徑一般為效果好。砂井直徑一般為300300400 mm400 mm；袋裝；袋裝砂井直徑為砂井直徑為7070120 mm120 mm。 工程上常用的井距，一般為砂井直徑的工程上常用的井距，一般為砂井直徑的6 68 8倍，倍，n5n9n9時(shí)，砂井排水效果變差。時(shí)，砂井排水效果變差。 砂井間距的確定砂井間距的確定 井距系指的砂井中心的間距：井距直接關(guān)系著排水固結(jié)井距系指的砂井中心的間距：井距直接關(guān)系著排水固結(jié)速度，并距愈小，固結(jié)愈快。采用小的井距，在理論上是合速度，并距

28、愈小，固結(jié)愈快。采用小的井距，在理論上是合理的。曾有人通過(guò)理論計(jì)算得到，砂井有效間距縮短一半，理的。曾有人通過(guò)理論計(jì)算得到，砂井有效間距縮短一半，可使地基固結(jié)度達(dá)可使地基固結(jié)度達(dá)9090所需時(shí)間縮短為所需時(shí)間縮短為1 16 6；而砂井直徑增；而砂井直徑增大大2020倍，只能使固結(jié)度達(dá)倍，只能使固結(jié)度達(dá)9090所需時(shí)間減少為所需時(shí)間減少為l l4 4。這說(shuō)明。這說(shuō)明砂井設(shè)計(jì)應(yīng)采取小而密的原則；井距要保證在給定的施工期砂井設(shè)計(jì)應(yīng)采取小而密的原則；井距要保證在給定的施工期限內(nèi)達(dá)到要求的地基固結(jié)度，使結(jié)構(gòu)物安全施工。井距的大限內(nèi)達(dá)到要求的地基固結(jié)度，使結(jié)構(gòu)物安全施工。井距的大小由固結(jié)理論計(jì)算確定，一般

29、為井徑的小由固結(jié)理論計(jì)算確定，一般為井徑的8-108-10倍，常用倍，常用2 24m4m。砂井平平面上的布置有等邊三角形（梅花形）和正方形兩種砂井平平面上的布置有等邊三角形（梅花形）和正方形兩種排列方式，以等邊三角形較好。排列方式，以等邊三角形較好。 2 2）砂井深度）砂井深度 砂井深度即砂井長(zhǎng)度，根據(jù)地基土層情況而定。當(dāng)軟土砂井深度即砂井長(zhǎng)度，根據(jù)地基土層情況而定。當(dāng)軟土層較薄時(shí)，砂井應(yīng)貫穿整個(gè)軟土，尤其是當(dāng)其下為透水層時(shí)，層較薄時(shí)，砂井應(yīng)貫穿整個(gè)軟土，尤其是當(dāng)其下為透水層時(shí)，砂井貫穿軟土層與透水層連通，井底將成為一個(gè)良好的排水砂井貫穿軟土層與透水層連通，井底將成為一個(gè)良好的排水面，可以獲得

30、更好的排水效果。當(dāng)軟土層較厚時(shí)，砂井不必面，可以獲得更好的排水效果。當(dāng)軟土層較厚時(shí)，砂井不必貫穿軟土，其長(zhǎng)度通過(guò)穩(wěn)定計(jì)算確定。貫穿軟土，其長(zhǎng)度通過(guò)穩(wěn)定計(jì)算確定。 主要根據(jù)土層的分布、地基中附加應(yīng)力大小、施工期限主要根據(jù)土層的分布、地基中附加應(yīng)力大小、施工期限和條件及地基穩(wěn)定性等因素確定，一般為和條件及地基穩(wěn)定性等因素確定，一般為l0l025m25m。 3 3）砂井排列）砂井排列 下圖為砂井平面布置的等邊三角形和正方形兩種形式，下圖為砂井平面布置的等邊三角形和正方形兩種形式，以等邊三角形排列較為緊湊和有效。當(dāng)砂井為正方形排列時(shí)，以等邊三角形排列較為緊湊和有效。當(dāng)砂井為正方形排列時(shí)，砂井的有效排水

31、范圍為正方形；當(dāng)為等邊三角形排列時(shí)則為砂井的有效排水范圍為正方形；當(dāng)為等邊三角形排列時(shí)則為正六邊形，并認(rèn)為在該有效范圍內(nèi)的水系通過(guò)位于其中的砂正六邊形，并認(rèn)為在該有效范圍內(nèi)的水系通過(guò)位于其中的砂井排出。在實(shí)際進(jìn)行固結(jié)計(jì)算時(shí)，對(duì)于多邊形作為邊界條件井排出。在實(shí)際進(jìn)行固結(jié)計(jì)算時(shí)，對(duì)于多邊形作為邊界條件求解很困難，巴隆建議每個(gè)砂井的影響范圍由多邊形改為由求解很困難，巴隆建議每個(gè)砂井的影響范圍由多邊形改為由面積與多邊形面積相等的圓來(lái)求解，等效圓的直徑面積與多邊形面積相等的圓來(lái)求解，等效圓的直徑dede與砂井與砂井間距間距l(xiāng)的關(guān)系如下：的關(guān)系如下： 正方形排列時(shí)正方形排列時(shí) 等邊三角形排列時(shí)等邊三角形排

32、列時(shí) 式中：式中：de砂井的有效直徑；砂井的有效直徑； l砂井間距砂井間距l(xiāng)de13. 1lde05. 14 4）砂井布置范圍）砂井布置范圍 砂井的布置范圍一般可由基礎(chǔ)的輪廓線向外延伸約砂井的布置范圍一般可由基礎(chǔ)的輪廓線向外延伸約2 24m4m。5 5）砂料和灌砂量）砂料和灌砂量 宜選用中粗砂，其含泥量不能超過(guò)宜選用中粗砂，其含泥量不能超過(guò)3 3。其中密狀態(tài)的干。其中密狀態(tài)的干密度不小于密度不小于1.55t/m1.55t/m3 3。砂井灌砂量應(yīng)按井孔容積和砂的中密。砂井灌砂量應(yīng)按井孔容積和砂的中密狀態(tài)時(shí)的干密度計(jì)算，其實(shí)際灌砂量不得小于計(jì)算值的狀態(tài)時(shí)的干密度計(jì)算，其實(shí)際灌砂量不得小于計(jì)算值的9

33、5%95%。 6 6）砂墊層）砂墊層 砂井頂部鋪設(shè)砂墊層，可使砂井排水有良好的通道，將水砂井頂部鋪設(shè)砂墊層，可使砂井排水有良好的通道，將水排到工程場(chǎng)地以外般取排到工程場(chǎng)地以外般取0.5m0.5m左右。左右。 （2）袋裝砂井 袋裝砂井是由普通砂井改進(jìn)而產(chǎn)生的一項(xiàng)新技術(shù)。與普通砂井相比，它主要有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)。 1）可在更大程度上體現(xiàn)“細(xì)而密”的原則，其排水固結(jié)效果更好。 2）砂井質(zhì)量易保證，不會(huì)出現(xiàn)縮頸、或砂井不連續(xù)等質(zhì)量問(wèn)題。 3）設(shè)備輕便，可以在更軟弱的地基上施工出質(zhì)量穩(wěn)定的砂井。 4）節(jié)省砂料，施工進(jìn)度快，工程造價(jià)低。 袋裝砂井直徑一般為70100mm。具體視排水量大小和施工工藝要求確定

34、。砂井間距可按n=1520選用，一般砂井間距在1.52.0m。 砂袋材料應(yīng)選用透水性好、抗拉強(qiáng)度高，且具較好的抗老化、耐腐蝕性能的材料。目前國(guó)內(nèi)普遍采用聚丙烯編織布。 （3）塑料排水帶 塑料排水帶是一種人工排水體，它是在早期的紙板排水法基礎(chǔ)上改正和發(fā)展起來(lái)的。 塑料排水帶有芯板和濾膜組成。芯板多由不易產(chǎn)生壓縮變形且有較高強(qiáng)度的聚乙烯或聚丙烯塑料制成兩面有間隔槽的板體，濾膜則由滲水性好且耐腐蝕的滌綸襯布制成，亦有帶排水孔或不帶排水孔的無(wú)紡布取代芯板制成柔性排水帶結(jié)構(gòu)。 塑料排水帶設(shè)計(jì)計(jì)算方法與砂井相同。其當(dāng)量換算直徑DP可按下式計(jì)算： 換算系數(shù)，無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)可取=0.751.00； b塑料排水帶

35、寬度； 塑料排水帶厚度。 塑料排水帶間距亦可按井徑比n=de/dp確定，一般n=1520。 )(2bDP三、真空預(yù)壓法三、真空預(yù)壓法1、概述、概述 真空預(yù)壓法與堆載預(yù)壓法不同的是加壓系統(tǒng)，兩者排水真空預(yù)壓法與堆載預(yù)壓法不同的是加壓系統(tǒng)，兩者排水系統(tǒng)基本相同。真空預(yù)壓法是通過(guò)在砂墊層和豎向排水體中系統(tǒng)基本相同。真空預(yù)壓法是通過(guò)在砂墊層和豎向排水體中形成負(fù)壓區(qū)，在土體內(nèi)部與排水體間所形成的壓差，迫使軟形成負(fù)壓區(qū)，在土體內(nèi)部與排水體間所形成的壓差，迫使軟土地基中水排出，完成地基土固結(jié)。土地基中水排出，完成地基土固結(jié)。 真空預(yù)壓法適用于飽和均質(zhì)粘性土及臺(tái)薄層砂夾層的鉆真空預(yù)壓法適用于飽和均質(zhì)粘性土及臺(tái)

36、薄層砂夾層的鉆性土，特別適用于新吹填土、超軟地基的加固，但不適用于性土，特別適用于新吹填土、超軟地基的加固，但不適用于在加固范圍內(nèi)有足夠水源補(bǔ)給的透水土層，以及無(wú)法堆載的在加固范圍內(nèi)有足夠水源補(bǔ)給的透水土層，以及無(wú)法堆載的傾斜地面和施工場(chǎng)地狹窄等場(chǎng)合。傾斜地面和施工場(chǎng)地狹窄等場(chǎng)合。 真空預(yù)壓在抽氣后薄膜內(nèi)氣壓逐漸下降，薄膜內(nèi)外形成真空預(yù)壓在抽氣后薄膜內(nèi)氣壓逐漸下降，薄膜內(nèi)外形成一個(gè)壓力差（稱(chēng)為真空度），由于土體與砂墊層和塑料排水一個(gè)壓力差（稱(chēng)為真空度），由于土體與砂墊層和塑料排水板間的壓差，從而發(fā)生滲流，使孔隙水沿著砂井或塑料排水板間的壓差，從而發(fā)生滲流，使孔隙水沿著砂井或塑料排水板上升而流入

37、砂墊層內(nèi)，被排出塑料薄膜外；地下水在上升板上升而流入砂墊層內(nèi)，被排出塑料薄膜外；地下水在上升的同時(shí)，形成塑料板附近的真空負(fù)壓，使土體內(nèi)的孔隙水壓的同時(shí)，形成塑料板附近的真空負(fù)壓，使土體內(nèi)的孔隙水壓形成壓差，促使土中的孔隙水壓力不斷下降，地基有效應(yīng)力形成壓差，促使土中的孔隙水壓力不斷下降，地基有效應(yīng)力不斷增加，從而使土體固結(jié)，直至加固區(qū)土體與徘水體中壓不斷增加，從而使土體固結(jié)，直至加固區(qū)土體與徘水體中壓差趨向于零，此時(shí)滲流停止，土體固結(jié)完成。差趨向于零，此時(shí)滲流停止，土體固結(jié)完成。 真空預(yù)壓的面積不得小于基礎(chǔ)外緣所包圍的面積，一般真空預(yù)壓的面積不得小于基礎(chǔ)外緣所包圍的面積，一般真空的邊緣應(yīng)比建筑

38、基礎(chǔ)外緣超出不小于真空的邊緣應(yīng)比建筑基礎(chǔ)外緣超出不小于3m3m，另外，每塊預(yù)，另外，每塊預(yù)壓的面積應(yīng)盡可能大，根據(jù)加固要求彼此間可搭接或有一定壓的面積應(yīng)盡可能大，根據(jù)加固要求彼此間可搭接或有一定間距。加固面積越大，加固面積與周邊長(zhǎng)度之比也越大，氣間距。加固面積越大，加固面積與周邊長(zhǎng)度之比也越大，氣密性就越好，真空度就越高。密性就越好，真空度就越高。 采用具空預(yù)壓法處理地基必須設(shè)置砂井或塑料排水帶。采用具空預(yù)壓法處理地基必須設(shè)置砂井或塑料排水帶。豎向排水體可采用直徑為豎向排水體可采用直徑為70mm70mm的袋裝砂井，也可采用普通砂的袋裝砂井，也可采用普通砂井或塑料排水帶。砂井或塑料排水帶的間距可

39、按照堆載預(yù)壓井或塑料排水帶。砂井或塑料排水帶的間距可按照堆載預(yù)壓法設(shè)計(jì)的砂井或塑料排水帶間距選用。法設(shè)計(jì)的砂井或塑料排水帶間距選用。 砂井深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求在預(yù)壓期間完成的沉降量，和砂井深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求在預(yù)壓期間完成的沉降量，和擬建建筑物地基穩(wěn)定性的要求，通過(guò)計(jì)算確定。砂井的砂粒擬建建筑物地基穩(wěn)定性的要求，通過(guò)計(jì)算確定。砂井的砂粒應(yīng)采用中粗砂，其滲透系數(shù)應(yīng)采用中粗砂，其滲透系數(shù)k k宜大于宜大于lx10lx10-2-2cm/scm/s。 真空預(yù)壓區(qū)邊緣應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)輪廓線，每山增加量真空預(yù)壓區(qū)邊緣應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)輪廓線，每山增加量不得小于不得小于3m3m。單塊預(yù)艙面積宜盡可能大且呈方形，僅

40、不宜超。單塊預(yù)艙面積宜盡可能大且呈方形，僅不宜超過(guò)過(guò)30000m30000m2 2，這樣可加快工程進(jìn)度和消除更多的沉降量。兩，這樣可加快工程進(jìn)度和消除更多的沉降量。兩個(gè)預(yù)壓區(qū)的間隔尺寸也不宜過(guò)大，帶根據(jù)工程要求和土質(zhì)決個(gè)預(yù)壓區(qū)的間隔尺寸也不宜過(guò)大，帶根據(jù)工程要求和土質(zhì)決定，一般以定，一般以2 26m6m較好。較好。 真空預(yù)壓的膜下真空度應(yīng)穩(wěn)定地保持在真空預(yù)壓的膜下真空度應(yīng)穩(wěn)定地保持在600mmHg600mmHg；以；以上，且應(yīng)均勻分布，豎井深度范圍內(nèi)土層的平均固結(jié)度應(yīng)大上，且應(yīng)均勻分布，豎井深度范圍內(nèi)土層的平均固結(jié)度應(yīng)大于于9090。 對(duì)于表層存在良好的透氣層或在處理范圍內(nèi)有充足水對(duì)于表層存在

41、良好的透氣層或在處理范圍內(nèi)有充足水源補(bǔ)給的透水層，應(yīng)采取有效措施隔斷透氣層或透水層。源補(bǔ)給的透水層，應(yīng)采取有效措施隔斷透氣層或透水層。1 1、膜內(nèi)真空度、膜內(nèi)真空度 真空預(yù)壓效果和密封膜內(nèi)所能達(dá)到的真空度大小關(guān)系極真空預(yù)壓效果和密封膜內(nèi)所能達(dá)到的真空度大小關(guān)系極大。根據(jù)國(guó)內(nèi)一些工程的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)采用合理的工藝和設(shè)備，大。根據(jù)國(guó)內(nèi)一些工程的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)采用合理的工藝和設(shè)備，膜內(nèi)真空度一般可維持膜內(nèi)真空度一般可維持600mmHB600mmHB左右，相當(dāng)于左右，相當(dāng)于80kPa80kPa的其空壓的其空壓力，此值可作為最低膜內(nèi)設(shè)計(jì)真空度。力，此值可作為最低膜內(nèi)設(shè)計(jì)真空度。2 2、加固區(qū)內(nèi)要求達(dá)到的平均固結(jié)度、

42、加固區(qū)內(nèi)要求達(dá)到的平均固結(jié)度 一般可采用一般可采用8080的固結(jié)度，如工期許可采用更大一些的的固結(jié)度，如工期許可采用更大一些的固結(jié)度作為設(shè)計(jì)固結(jié)度。固結(jié)度作為設(shè)計(jì)固結(jié)度。3 3、豎向排水體、豎向排水體 一般采用袋裝砂井或塑料排水帶。真空預(yù)壓處理地基時(shí)，一般采用袋裝砂井或塑料排水帶。真空預(yù)壓處理地基時(shí)，必須設(shè)置豎向排水體。因?yàn)樯熬ùb砂井或塑料排水帶）必須設(shè)置豎向排水體。因?yàn)樯熬ùb砂井或塑料排水帶）能將真空度從砂墊層中傳至土體，并將土體中的水抽至砂墊能將真空度從砂墊層中傳至土體，并將土體中的水抽至砂墊層然后排出。若不設(shè)置砂井，就起不到上述作用，也達(dá)不到層然后排出。若不設(shè)置砂井，就起不到上述

43、作用，也達(dá)不到加固的目的。加固的目的。4 4、沉降計(jì)算、沉降計(jì)算 先計(jì)算加固前在建筑物荷載下天然地基的沉降量，然后先計(jì)算加固前在建筑物荷載下天然地基的沉降量，然后計(jì)算真空預(yù)壓期間所完成的沉降量，兩者之差即為預(yù)壓后在計(jì)算真空預(yù)壓期間所完成的沉降量，兩者之差即為預(yù)壓后在建筑物使用荷載作用下可能發(fā)生的沉降。建筑物使用荷載作用下可能發(fā)生的沉降。 預(yù)壓期間的沉降可根據(jù)設(shè)計(jì)所要求達(dá)到的固結(jié)度，推算預(yù)壓期間的沉降可根據(jù)設(shè)計(jì)所要求達(dá)到的固結(jié)度，推算加固區(qū)所增加的平均有效應(yīng)力，從固結(jié)度一有效應(yīng)力曲線上加固區(qū)所增加的平均有效應(yīng)力，從固結(jié)度一有效應(yīng)力曲線上查出相應(yīng)的孔隙比進(jìn)行計(jì)算。查出相應(yīng)的孔隙比進(jìn)行計(jì)算。 5 5

44、、真空設(shè)備的數(shù)量確定、真空設(shè)備的數(shù)量確定 真空預(yù)壓所需抽氣設(shè)備的數(shù)量，可按加固面積的大小真空預(yù)壓所需抽氣設(shè)備的數(shù)量，可按加固面積的大小和形狀、土層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以一套設(shè)備可抽得真空面積為和形狀、土層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以一套設(shè)備可抽得真空面積為1000-1500m1000-1500m2 2。四、排水固結(jié)法的施工四、排水固結(jié)法的施工1、水平墊層的施工 排水墊層的作用是使在頂壓過(guò)程中，從土體進(jìn)人墊層排水墊層的作用是使在頂壓過(guò)程中，從土體進(jìn)人墊層的滲流水迅速地排出，使土層的固結(jié)能正常進(jìn)行，防止土顆的滲流水迅速地排出，使土層的固結(jié)能正常進(jìn)行，防止土顆粒堵塞排水系統(tǒng)。因而墊層的質(zhì)量將直接關(guān)系到加固效果和粒堵塞排水系統(tǒng)

45、。因而墊層的質(zhì)量將直接關(guān)系到加固效果和預(yù)壓時(shí)間的長(zhǎng)短。預(yù)壓時(shí)間的長(zhǎng)短。 1 1）墊層材料）墊層材料 墊層材料應(yīng)采用透水性好的砂料，同時(shí)起到一定的反濾墊層材料應(yīng)采用透水性好的砂料，同時(shí)起到一定的反濾作用。通常采用級(jí)配良好的中粗砂，粘粒含量不宜大于作用。通常采用級(jí)配良好的中粗砂，粘粒含量不宜大于3 3。一般不宜采用粉、細(xì)砂。也可采用連通砂井的砂溝來(lái)代替整一般不宜采用粉、細(xì)砂。也可采用連通砂井的砂溝來(lái)代替整片砂墊層。片砂墊層。 2 2）墊層尺寸）墊層尺寸 一般情況下，陸上排水墊層厚度為一般情況下，陸上排水墊層厚度為0.5m0.5m左右，水下墊層左右，水下墊層為為1.0 m1.0 m左右。對(duì)新吹填不久

46、的或無(wú)硬殼層的軟粘土及水下左右。對(duì)新吹填不久的或無(wú)硬殼層的軟粘土及水下施工的特殊條件，應(yīng)采用厚的排水墊層或混合料排水墊層。施工的特殊條件，應(yīng)采用厚的排水墊層或混合料排水墊層。 排水層兼作持力層時(shí)，還應(yīng)滿(mǎn)足承載力的有關(guān)要求。對(duì)排水層兼作持力層時(shí)，還應(yīng)滿(mǎn)足承載力的有關(guān)要求。對(duì)于天然地面承載力較低而不能滿(mǎn)足正常施工的地基，可適當(dāng)于天然地面承載力較低而不能滿(mǎn)足正常施工的地基，可適當(dāng)加大砂墊層的厚度。加大砂墊層的厚度。 排水砂墊層寬度應(yīng)等于鋪設(shè)場(chǎng)地寬度，砂料不足時(shí)，可排水砂墊層寬度應(yīng)等于鋪設(shè)場(chǎng)地寬度，砂料不足時(shí)，可用砂溝代替砂墊層。用砂溝代替砂墊層。 砂溝的寬度為砂溝的寬度為2 23 3倍砂井直徑，一般

47、深度為倍砂井直徑，一般深度為404060 cm60 cm。 盲溝的尺寸與其布置形式和數(shù)量有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)可采用達(dá)盲溝的尺寸與其布置形式和數(shù)量有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)可采用達(dá)西定律。西定律。 3 3）墊層施工。）墊層施工。 排水砂墊層目前有以下四種施工方法。排水砂墊層目前有以下四種施工方法。 當(dāng)?shù)鼗韺佑幸欢ê穸鹊挠矚?，且其承載力較高，能當(dāng)?shù)鼗韺佑幸欢ê穸鹊挠矚?，且其承載力較高，能承載機(jī)械分堆攤鋪法，即先堆成若干砂堆，然后采用機(jī)械或承載機(jī)械分堆攤鋪法，即先堆成若干砂堆，然后采用機(jī)械或人工攤平。人工攤平。 當(dāng)硬殼層承載力不足時(shí)，一般采用順序推進(jìn)攤鋪法。當(dāng)硬殼層承載力不足時(shí)，一般采用順序推進(jìn)攤鋪法。 當(dāng)軟土地

48、基表面很軟，如新沉積或新吹填不久的超軟地當(dāng)軟土地基表面很軟，如新沉積或新吹填不久的超軟地基，首先要改善地基表面的持力條件，使其能承載施工人員基，首先要改善地基表面的持力條件，使其能承載施工人員或輕型運(yùn)輸工具?；蜉p型運(yùn)輸工具。 盡管對(duì)超軟地基表面采取了加強(qiáng)措施，但承載能力仍然盡管對(duì)超軟地基表面采取了加強(qiáng)措施，但承載能力仍然很差，一般輕型機(jī)械上不去時(shí)，通常要采用人工或通過(guò)輕便很差，一般輕型機(jī)械上不去時(shí)，通常要采用人工或通過(guò)輕便機(jī)械順序推進(jìn)鋪設(shè)。機(jī)械順序推進(jìn)鋪設(shè)。 2 2、豎向排水體施工、豎向排水體施工 豎向排水體在工程中的應(yīng)用有：普通砂井、袋裝砂井、豎向排水體在工程中的應(yīng)用有：普通砂井、袋裝砂井、塑料排水帶。塑料排水帶。 （1 1）普通砂井施工。）普通