預(yù)壓法(preloading method)
建筑物施工以前,在建筑場(chǎng)地上施加荷載,使地基的固結(jié)沉降基本完成,地基強(qiáng)度得到提高的方法。為加速地基壓縮過程可采用比建筑物重量大的荷載進(jìn)行所謂超載預(yù)壓。預(yù)壓法適宜于處理軟土地基,例如淤泥,淤泥質(zhì)粘性土,可壓縮的粉土、泥炭土和水力沖填土等。預(yù)壓法分不排水預(yù)壓、排水預(yù)壓和聯(lián)合預(yù)壓三類。
不排水預(yù)壓地基中不設(shè)置豎向排水體進(jìn)行加載預(yù)壓。分堆載預(yù)壓和真空預(yù)壓兩種方法。
堆載預(yù)壓采用堆土或堆砂方法對(duì)地基進(jìn)行預(yù)壓;采用油罐充水方法對(duì)地基進(jìn)行預(yù)壓;路基、土石壩等工程用其本身自重作為荷載對(duì)地基進(jìn)行預(yù)壓。堆載預(yù)壓是分級(jí)加荷載,在前一級(jí)荷載作用下地基強(qiáng)度增加到足夠施加下一級(jí)荷載時(shí),才可施加下一級(jí)荷載。每級(jí)荷載大小和達(dá)到規(guī)定的固結(jié)度所需時(shí)間通過計(jì)算確定。
真空預(yù)壓在地面鋪設(shè)水平排水體(排水砂墊層),在水平排水體上面覆蓋密封膜使地基與大氣隔絕,通過埋設(shè)在水平排水體內(nèi)的吸水管道,用真空裝置將密封膜內(nèi)空氣抽出,這樣就在密封膜內(nèi)外產(chǎn)生一個(gè)氣壓差,這個(gè)氣壓差就是作用在地基上的預(yù)壓荷載。真空預(yù)壓法適用于處理一般軟弱粘性土地基。
排水預(yù)壓地基中設(shè)置豎向和橫向排水體進(jìn)行加載預(yù)壓。分排水固結(jié)、電滲排水固結(jié)和降低地下水位三種方法。
排水固結(jié)由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)組成。排水系統(tǒng)由豎向排水體和橫向排水體組成。加壓系統(tǒng)是施加固結(jié)壓力的荷載,對(duì)要求迅速提高地基土強(qiáng)度、縮短工期的工程是利用其本身自重施加荷載,對(duì)沉降要求嚴(yán)格的工程要另外施加預(yù)壓荷載。
豎向排水體是砂井、碎石排水井、塑料排水板。砂井和碎石排水井的施工方法有套管成孔法、螺旋鉆成孔法和水沖成孔法。螺旋鉆成孔法和水沖成孔法不適用于土質(zhì)很軟、容易發(fā)生縮孔、塌孔現(xiàn)象的地基。袋裝砂井一般使用導(dǎo)管式振動(dòng)打設(shè)機(jī)械,中國(guó)普遍使用的打設(shè)機(jī)械有軌道門架式、履帶臂架式、步履臂架式、吊機(jī)導(dǎo)架式等。塑料排水板由芯板和濾膜組成。芯板是用聚丙烯和聚乙烯塑料加工成兩面有間隔溝槽的矩形板體。土體中固結(jié)滲流水通過濾膜流入溝槽內(nèi),再通過溝槽從排水墊層中排出。濾膜材料一般使用耐腐蝕的滌綸襯布。塑料排水板一般是使用插板機(jī)施工。
水平排水體是砂墊層和砂溝。砂墊層厚度根據(jù)能及時(shí)排走滲入墊層內(nèi)的滲流水和能承受施工機(jī)械重量?jī)蓚€(gè)條件確定,一般為30~50cm,水下為100cm左右。砂墊層材料使用中粗砂,要求級(jí)配好、透水性好、含泥量不超過3%、無雜物和有機(jī)物混入。
砂井地基固結(jié)理論都是假定荷載為瞬時(shí)施加的。利用固結(jié)微分方程求出瞬時(shí)加荷條件下砂井地基的豎向排水平均固結(jié)度和徑向排水固結(jié)度,然后求出豎向排水和徑向排水聯(lián)合作用時(shí),砂井影響范圍內(nèi)土柱體的平均總固結(jié)度。由于計(jì)算固結(jié)度的理論公式都假定荷載是一次瞬間加足,而實(shí)際工程中荷載是分級(jí)逐漸施加的,所以求得的固結(jié)與時(shí)間的關(guān)系和沉降與時(shí)間的關(guān)系必須加以修正。砂井地基抗剪強(qiáng)度增長(zhǎng)的估算方法有二種:有效應(yīng)力法和有效固結(jié)壓力法。砂井地基的穩(wěn)定分析方法有:地基強(qiáng)度沿深度增加時(shí)的穩(wěn)定分析法和應(yīng)用有效固結(jié)壓力強(qiáng)度指標(biāo)的穩(wěn)定分析法。砂井地基某時(shí)間的總沉降是瞬時(shí)沉降、固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降之和。粘性土瞬時(shí)沉降采用彈性理論公式計(jì)算、固結(jié)沉降采用單向壓縮分層總和法計(jì)算。
電滲排水固結(jié)向地基中打入金屬電極、通以直流電后,由于直流電場(chǎng)作用,土中水以陽極流向陰極,這種現(xiàn)象稱為電滲。如果水在陰極排出而在陽極沒有補(bǔ)充水,土就會(huì)固結(jié),引起土層壓縮。一般用鋼筋或鋁棒作為陽極,用井點(diǎn)管作為陰極。本法適用于處理飽和淤泥質(zhì)粘性土和粉質(zhì)粘土。
降低地下水位降低地基中地下水位可以使軟土層受到相當(dāng)于水位下降高度水柱重量的作用而固結(jié)。一般采用井點(diǎn)法降低地下水位。本法適用于處理砂質(zhì)土地基和在軟土層內(nèi)有砂土夾層的地基。
聯(lián)合預(yù)壓有真空預(yù)壓聯(lián)合堆載預(yù)壓或真空預(yù)壓聯(lián)合排水砂井預(yù)壓。對(duì)地基承載力要求較高和對(duì)沉降要求較嚴(yán)的建筑物,可采用聯(lián)合預(yù)壓法處理軟弱粘性土地基。
©2008-2023 福建明海鑫企業(yè)股份有限公司 閩ICP備07035527號(hào)-1
閩公網(wǎng)安備 35040302610038號(hào)