預(yù)壓法類型-預(yù)壓法的基本概念原理
3)計算p1作用下達(dá)到所定固結(jié)度所需要的時間。
達(dá)到某一固結(jié)度所需要的時間可根據(jù)固結(jié)度與時間的關(guān)系求得。這一步計算的目的在于確定第一級荷載停歇時間,亦即第二級荷載開始施加的時間。
4)根據(jù)第二步所得到的地基強度cul計算第二級所能施加的荷載p2,p2近似地按下式估算, p2=5.52cul/K (3.2-6)
同樣求出在p2作用下地基固結(jié)度達(dá)70%時的強度,以及所需的時間,然后計算第三級所能施加的荷載,依次計算出以后各級荷載和停歇時間。初步的加荷計劃也就確定下來。
5)對按以上步驟確定的加荷計劃進(jìn)行每一級荷載下地基的穩(wěn)定性驗算。如穩(wěn)定性不 滿足,則調(diào)整加荷計劃。
6)計算預(yù)壓荷載下地基的最終沉降量,和預(yù)壓期間的沉降量。這一項計算的目的在于確定預(yù)壓荷載卸除的時間,這時地基在預(yù)壓荷載下所完成的`沉降量已達(dá)設(shè)計要求,所剩余的沉降是建筑物所允許的。
3.地基固結(jié)度、強度計算、抗滑穩(wěn)定和變形
(1) 平均固結(jié)度計算
一級或多級等速加載條件下,t時間對應(yīng)總荷載的地基平均固結(jié)度可按下式計算:
(3)變形計算
預(yù)壓荷載下地基的最終豎向變形量可按下式計算:
500mm。砂墊層砂料宜用中粗砂,黏粒含量不宜大于3%,砂料中可混有少量粒徑小于50mm的礫石。砂墊層的干密度應(yīng)大于1.5g/cm3,其滲透系數(shù)宜1×10-2cm/s。
在預(yù)壓區(qū)邊緣應(yīng)設(shè)置排水溝,在預(yù)壓區(qū)內(nèi)宜設(shè)置與砂墊層相連的排水盲溝。砂井的砂料應(yīng)選用中粗砂,其粘粒含量不應(yīng)大于3%。
3.2 真空預(yù)壓法
真空預(yù)壓法處理地基必須設(shè)置排水豎井。設(shè)計內(nèi)容包括:豎井?dāng)嗝娉叽、間距、排列方式和深度的選擇;預(yù)壓區(qū)面積和分塊大小;真空預(yù)壓工藝;要求達(dá)到的真空度和土層的固結(jié)度;真空預(yù)壓和建筑物荷載下地基的變形計算;真空預(yù)壓后地基土的強度增長計算等。
排水豎井的間距可按堆載預(yù)壓法確定。砂井材料應(yīng)選用中粗砂,其滲透系數(shù)應(yīng)大于1×10-2cm/s。處理范圍真空預(yù)壓區(qū)邊緣應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)輪廓線,每邊增加量不得小于3.0m。每塊預(yù)壓面積宜盡可能大且呈方形。
真空預(yù)壓的膜下真空度應(yīng)穩(wěn)定地保持在650 mmHg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)大于90%。當(dāng)建筑物的荷載超過真空預(yù)壓的壓力,且建筑物對地基變形有嚴(yán)格要求時,可采用真空~堆載聯(lián)合預(yù)壓法,其總壓力宜超過建筑物的荷載。
對于表層存在良好的透氣層或在處理范圍內(nèi)有充足水源補給的透水層時,應(yīng)采取有效措施隔斷透氣層或透水層。
真空預(yù)壓地基最終豎向變形可按堆載預(yù)壓豎向變形量方法計算,其中ξ可取0.8~0.9,真空~堆載聯(lián)合預(yù)壓法以真空預(yù)壓為主時,ξ可取0.9。
真空預(yù)壓所需抽真空設(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,以一套設(shè)備可抽真空的面積為1000~1500m2確定。
4 施工
1. 堆載預(yù)壓法
堆載預(yù)壓法施工時,應(yīng)注意以下技術(shù)要點:
(1)塑料排水帶的性能指標(biāo)必須符合設(shè)計要求。塑料排水帶在現(xiàn)場應(yīng)妥加保護,防止陽光照射、破損或污染,破損或污染的塑料排水帶不得在工程中使用。
(2)砂井的灌砂量,應(yīng)按井孔的體積和砂在中密狀態(tài)時的干密度計算,其實際灌砂量不 得小于計算值的95%;灌入砂袋中的砂宜用干砂,并應(yīng)灌制密實。
(3)塑料排水帶和袋裝砂井施工時,平均井距偏差不應(yīng)大于井徑,垂直度偏差不應(yīng)大于1.5%,深度不得小于設(shè)計要求。
(4)塑料排水帶和袋裝砂井砂袋埋入砂墊層中的長度不應(yīng)小于500mm。
(5)塑料排水帶施工所用套管應(yīng)保證插入地基中的帶子不扭曲。塑料排水帶需接長時, 應(yīng)采用濾膜內(nèi)芯帶平搭接的連接方法,搭接長度宜大于200mm。
(6)袋裝砂井施工所用套管內(nèi)徑直略大于砂井直徑。
2.真空預(yù)壓法
1)施工順序
(1)鋪設(shè)墊層;
(2)打設(shè)豎向排水通道;
(3)在砂墊層表面鋪設(shè)安裝傳遞真空壓力及抽氣集水用的濾水管;挖壓膜溝;
(4)鋪設(shè)塑料膜,封壓膜溝;
(5)安裝射流泵、連接管路;
(6)布設(shè)沉降桿、抽氣、觀測。
2)其他技術(shù)要點
(1)真空預(yù)壓的抽氣設(shè)備宜采用射流真空泵,空抽時必須達(dá)到95kPa以上的真空吸力, 真空泵的設(shè)置應(yīng)根據(jù)預(yù)壓面積大小和形狀、真空泵效率和工程經(jīng)驗確定,但每塊預(yù)壓區(qū)至少 應(yīng)設(shè)置兩臺真空泵。
(2)真空管路的連接應(yīng)嚴(yán)格密封,在真空管路中應(yīng)設(shè)置止回閥和截門。水平向分布濾水管可采用條狀、梳齒狀及羽毛狀等形式,濾水管布置宜形成回路。濾水管應(yīng)設(shè)在砂墊層中,其上覆蓋厚度100~200mm的砂層。濾水管可采用鋼管或塑料管,外包尼龍紗或土工織物等濾水材料。水管在預(yù)壓過程中應(yīng)能適應(yīng)地基變形。
(3)密封膜應(yīng)采用抗老化性能好、韌性好、抗穿刺性能強的不透氣材料。密封膜熱合時宜采用雙熱合縫的平搭接,搭接寬度應(yīng)大于15mm。密封膜宜鋪設(shè)三層,膜周邊可采用挖溝埋膜、平鋪并用黏土覆蓋壓邊、圍埝溝內(nèi)及膜上覆水等方法進(jìn)行密封。
3.真空—堆載聯(lián)合預(yù)壓法
采用真空—堆載聯(lián)合預(yù)壓法時,應(yīng)先抽真空,當(dāng)真空達(dá)到設(shè)計要求并穩(wěn)定后,再進(jìn)行堆 載,并繼續(xù)抽氣,堆載時需在膜上鋪設(shè)土工編織布等保護材料。
5 質(zhì)量檢驗
1.施工質(zhì)量檢驗
(1)塑料排水帶必須在現(xiàn)場隨機抽樣送往實驗室進(jìn)行性能指標(biāo)的測試,其性能指標(biāo)包括縱向通水量、復(fù)合體抗拉強度、濾膜抗拉強度、濾膜滲透系數(shù)和等效孔徑等。
(2)對不同來源的砂井和砂墊層砂料,必須取樣進(jìn)行顆粒分析和滲透性試驗。
(3)對于以抗滑穩(wěn)定控制的重要工程,應(yīng)在預(yù)壓區(qū)內(nèi)選擇代表性地點預(yù)留孔位,在加載不同階段進(jìn)行原位十字板剪切試驗和取土進(jìn)行室內(nèi)土工試驗。
(4)對預(yù)壓工程,應(yīng)進(jìn)行地基豎向變形、側(cè)向位移和孔隙水壓力等項目的監(jiān)測。
(5)真空預(yù)壓工程除應(yīng)進(jìn)行地基變形、孔隙水壓力的監(jiān)測外,尚應(yīng)進(jìn)行膜下真空度和地下水位的量測。
2. 竣工驗收
(1)排水豎井處理深度范圍內(nèi)和豎井底面以下受壓土層,經(jīng)預(yù)壓所完成的豎向變形和平均固結(jié)度應(yīng)滿足設(shè)計要求。
(2)應(yīng)對預(yù)壓的地基土進(jìn)行原位十字板剪切試驗和室內(nèi)土工試驗。必要時,尚應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場載荷試驗,試驗數(shù)量不應(yīng)少于3點。
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