【摘要】排水固結(jié)法就是利用地基排水固結(jié)規(guī)律，采用各種排水技術(shù)措施處理飽和軟弱土的一種方法。利用插塑料排水板方式進(jìn)行堆載預(yù)壓，排水固結(jié)軟土地基，通過(guò)對(duì)堆載前后的持力土層進(jìn)行主要物理力學(xué)性能指標(biāo)分析和相關(guān)實(shí)測(cè)值的計(jì)算，總結(jié)了采用堆載預(yù)壓法的條件，以及運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)解決實(shí)際工程中地基處理需要的可行性。
　　【關(guān)鍵詞】軟土地基袋裝砂井土工材料加筋堆載預(yù)壓排水固結(jié)排水板
　　【正文】排水固結(jié)法是利用天然地基土層本身的透水性或設(shè)置在地基中的豎向排水體，通過(guò)預(yù)先在地表進(jìn)行加載預(yù)壓或利用建（構(gòu)）筑物自身重量使土體中孔隙水逐漸排出，土體逐漸固結(jié)，地基土逐漸壓密，強(qiáng)度逐步提高的方法。堆載預(yù)壓法是利用天然地基作為排水系統(tǒng)，其固結(jié)排水過(guò)程是一維固結(jié)排水過(guò)程，而砂井預(yù)壓法，由于在地基中設(shè)置了豎向排水體，其固結(jié)排水過(guò)程為三維固結(jié)排水過(guò)程。由于普通砂井用砂量較大，施工機(jī)械接地要求較高，因此，普通砂井大多用小直徑的袋裝砂井或塑料排水板所替代，尤其是塑料排水板，因其功效較袋裝砂井更高，綜合價(jià)格更低，所以在實(shí)際工程中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
　　一．排水砂墊層地基處理方案
　　排水砂墊層是設(shè)置于路堤填土與軟土地基之間的透水性墊層，不僅對(duì)提高地基承載力、減少沉降量、加速軟弱土層的排水固結(jié)等軟土處治有重要的作用，而且也是消除膨脹土地基上的脹縮、防止季節(jié)性凍土的凍脹、消除濕陷性黃土的濕陷的有效措施，還可用于處理暗浜和暗溝等不良地質(zhì)地基，應(yīng)用較為廣泛。因此，根據(jù)此項(xiàng)工程的地理環(huán)境和地質(zhì)狀況等綜合因素，經(jīng)研究決定采用插塑料排水板堆載預(yù)壓法加固地基，并根據(jù)場(chǎng)地內(nèi)淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土的不同分布情況，按其厚度分別采用塑料排水板堆載預(yù)壓方案和不設(shè)排水通道的預(yù)壓方案。設(shè)計(jì)根據(jù)場(chǎng)地不同使用要求，分別取貨車荷載的115%，用填土進(jìn)行超載預(yù)壓。超載部分的土方卸載后，回填于非插板區(qū)。
　　排水板在平面上可布置成正方形或等邊三角形，因?yàn)�，一般�?lái)說(shuō)，以近似圓柱體（或正六邊形）的排水方式比較均勻且有效。本工程塑料排水板采用型塑料排水板，按正三角形布置，三角形邊長(zhǎng)1。塑料排水板的深度根據(jù)淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土的厚度布設(shè)，但均須打穿淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土至砂土層。
　　由于該場(chǎng)地地勢(shì)低洼，表層淤泥稀軟，施工時(shí)適逢雨季，為了改善施工條件，在原塘面上先填鋪一層厚1.5的填土作為工作墊層，設(shè)置縱橫間距為30的排水盲溝，并利用原天然河溝鋪透水土工材料作成排水暗渠，再鋪設(shè)0.5的排水砂墊層，將原插板的排水面由原＋0.8標(biāo)高提高至＋2.0。
　　二．排水固結(jié)法的實(shí)施
　　排水固結(jié)法的實(shí)施有兩個(gè)方面，一是加載預(yù)壓；另一是排水，即在地基中做排水通道，以縮短孔隙水滲流距離，加速地基土固結(jié)過(guò)程。
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　　排水方法是在地基中置入排水體，以縮短土層排水距離。豎向排水體可用就地灌筑砂井、袋裝砂井、塑料排水板等做成。水平排水體一般由地基表面的砂墊層組成。當(dāng)軟粘土層較薄，或土的滲透性較好而施工期又較長(zhǎng)時(shí)，可僅在地表鋪設(shè)一定厚度的砂墊層，當(dāng)加載后，土層中的孔隙水豎向流入砂墊層而排出。對(duì)于厚度大、透水性又很差的軟粘土，需同時(shí)用水平排水體和豎向排水體構(gòu)成排水系統(tǒng)，使土層孔隙水由豎向排水體流入水平排水體。
　　一般工程應(yīng)用總是綜合考慮預(yù)壓和排水兩種措施，最常用的方法是砂井預(yù)壓固結(jié)法。
　　也可以用類似的機(jī)具將石灰粉末與地基土進(jìn)行攪拌形成石灰土樁。石灰與土進(jìn)行離子交換和凝硬作用而使加固土硬化。初步研究表明當(dāng)一般石灰用量（按重量計(jì)）為10%~12%以內(nèi)時(shí)，石灰土強(qiáng)度隨石灰含量的增加而提高，對(duì)不排水抗剪強(qiáng)度為10~15kPa的軟粘土，石灰與土攪拌后的強(qiáng)度通�？蛇_(dá)原土強(qiáng)度的10~15倍。但石灰含量超過(guò)12%后抗剪強(qiáng)度不再增大。無(wú)論是水泥土樁或石灰土樁都與四周原位土形成復(fù)合地基。故應(yīng)采用復(fù)合地基理論進(jìn)行分析。深層攪拌法用于處理比較軟弱的地基，適用的土類為淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高且地基承載力特征值不大于120kPa的軟粘土。
　�。ǘ�）預(yù)壓方法
　　預(yù)壓方法有堆載法、真空法、降低地下水位法等。在實(shí)際中，可單獨(dú)使用一種方法，也可將幾種方法聯(lián)合使用。堆載預(yù)壓法是工程上常用的有效方法，堆載一般用填土、砂石等散粒材料，當(dāng)采用加載預(yù)壓時(shí)必須控制加載速度，制定出分級(jí)加載計(jì)劃，以防地基在預(yù)壓過(guò)程中喪失穩(wěn)定性，因而所需工期較長(zhǎng)。真空預(yù)壓法是在需要加固的軟粘土地基內(nèi)設(shè)置砂井，然后在地面鋪設(shè)砂墊層，其上覆蓋不透氣的密封膜，使與大氣隔絕，通過(guò)埋設(shè)于砂墊層中的吸水管道，用真空裝置進(jìn)行抽氣，將膜內(nèi)空氣排出，因而在膜內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓，促使孔隙水從砂井排出，達(dá)到固結(jié)的目的。
　　真空預(yù)壓法適用于一般軟粘土地基，但在粘土層與透水層相間的地基，抽真空時(shí)地下水會(huì)大量流入，不可能得到規(guī)定的負(fù)壓，故不宜采用此法。
　　三．加固效果分析與評(píng)價(jià)
　　為觀察并分析加固效果，在堆載區(qū)內(nèi)共布設(shè)了30個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，10個(gè)孔隙水壓測(cè)點(diǎn)，埋設(shè)了孔隙水壓力計(jì)18只，地下水位觀測(cè)孔10只。圖1為預(yù)壓堆載中心地面測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)的堆載—沉降—時(shí)間關(guān)系曲線和地基平均固結(jié)度過(guò)程曲線。其中實(shí)線為根據(jù)實(shí)測(cè)沉降資料用“三點(diǎn)法”推算的地基最終沉降按繪制的時(shí)間—固結(jié)度關(guān)系曲線，虛線為根據(jù)實(shí)測(cè)沉降推算的固結(jié)因子，并將塑料排水板換算成相當(dāng)直徑的砂井后，推算出的塑料排水板深度范圍內(nèi)地基平均固結(jié)度和排水板范圍以下土層按單向固結(jié)理論計(jì)算的固結(jié)度，推算出地基各土層平均固結(jié)度。
　　地基土中地下水位下降，則土的自重有效應(yīng)力增加，促使地基土體固結(jié)。降低地下水位法最適宜于砂或砂性土地基，也適用于軟粘土層上存在砂或砂性土的情況。對(duì)于深厚的軟粘土層，為加速其固結(jié)，可設(shè)置砂井，并采用井點(diǎn)降低地下水位。但降低地下水位，可能引起鄰近建筑物基礎(chǔ)的附加沉降，對(duì)此必須引起足夠的重視。
　　結(jié)論
　　排水固結(jié)法是對(duì)天然地基，或先在地基中設(shè)置砂井(袋裝砂井或塑料排水帶)等豎向排水體，然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場(chǎng)地上先行加載預(yù)壓，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時(shí)強(qiáng)度逐步提高的方法。該法常用于解決軟粘土地基的沉降和穩(wěn)定問(wèn)題，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，使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)，可增加地基十的抗剪強(qiáng)度，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性。
　　排水固結(jié)適用于處理各類淤泥，淤泥質(zhì)土及其它飽和軟粘土。對(duì)于砂土和粉土地基，因透水性良好，無(wú)需用砂井排水固結(jié)處理地基；含水平頭砂或粉砂層的飽和粘土，因?yàn)樗�平向透水性良��，不用砂井處理地基也可獲得良好的固結(jié)效果。對(duì)于泥炭及透水性極小的流型狀態(tài)飽和軟土，在很小的荷載作用下，地基土就出現(xiàn)較大的剪切蠕變，排水固結(jié)效果極差。
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