【正文】 斷抽氣造成負壓而使軟土層排水固結，砂墊層下如設砂井或塑料排水帶，效果更佳 可避免土石方搬運，但預壓壓力有限（一般可 80Kpa）， 所以處理深度有限，需不斷抽氣，故需要一定設備和用電條件 電滲 排水 在土中插入金屬電極并通以直流電，在電場作用下，土中水從陽極流向陰極，在陰極抽水排除 在飽和粘性土中效果顯著，需要一定設備和用電條件 降低地下水位 通過與透水層聯(lián)系的排水井（管）中直接抽水降低地下水位，使土層固結 易在地下水位較高條件下進行開挖工程或軟土層中存在透水層時采用 砂墊法 換土和橫向排水 用于局部地基處理 振 密 法 強夯法 利用高錘基功能使地基受沖擊力和振動力使土體密實 對于 IP≤ 17或粒徑小于 ㎜占 30%以下的表土或淺層粘土層可采用，適用于大面積處理，較簡便經濟，配合砂井 效果更佳。對上部結構設計來說，充分利用硬殼土層作持力層，簡化建筑物平面形狀，減少層高差異，設計沉降縫，控制建筑物的長高比，采用輕質材料，考慮相鄰建筑物的影響，適當加強基礎的剛度和強度以及設計圈梁等都是有 利地基穩(wěn)定，減少沉降和不均勻沉降的措施。軟土是一種可塑性很強的土。在設計時應注意沉降、固結度與強度的變化。然而，不經處理而直接利用的天然優(yōu)良地基越來越少，不少建筑物不得不建在軟 土地基上，因而，軟土地基的加固方法越來越多，常用的有六種：排水固結法、水泥土攪拌法、強夯法、振沖碎石樁法、石灰樁法、鋼渣樁法。 三、課程設計的主要內容和要求 （包括原始數(shù)據(jù)、技術參數(shù)、設計要求、工作量要求等） 主要內容： 、意義等 路基邊坡?lián)p壞形式及特點 路基邊坡穩(wěn)定性的主要影響因素 要求： 究的各種加固技術應盡可能詳細。 、圖表等形式詳細闡述，圖表盡可能自己繪畫，形成思路清晰、可讀性強的設計報告。 真空排水預壓法是排水固結法的一種，真空排水預壓法利用物理方法使地基產生有效固結。以 天津新港四港后方軟土 的 地基加固實例，對真空排水預壓法做了系統(tǒng)介紹，并從 日本東北地區(qū)新干線某段超軟土 的 地基加固 實 例中得出真空排水預壓法的特點及注意事項。天然軟 土主要分布在沿海灘地帶、河口三角洲以及內陸河、湖、港口及其附近地區(qū)，而各地區(qū)的軟土特征一個不相同。對于基礎設計來說，首先要確定天然地基的承載能力和由于施加荷載可能產生的最大沉降、沉降差，才能據(jù)以確定地基是否需要加固。由于強烈振動對環(huán)境有較大影響，必要時通過實驗確定采用 交通運輸學院課程設計 第 3 頁 續(xù)表 11 置 換 拌 入 法 開挖置換 挖出除一定深度的軟土地層，回填工程性質好的砂礫石，石碴、粉煤灰等分層夯實，提高持力層承載力，減小下臥層附加力 如遇地下水，對于重要工程去附加降低地下水位設施；對于要求不高的建筑物可采用水下拋填石碴或碎石。短期投資大 錨固 將錨桿一端錨固于土坡或地基中穩(wěn)定的土層中，另一端與結構物聯(lián)結以抵抗結構物 所承受的側向作用或浮力 有效維持承受側向荷載或浮力的結構穩(wěn)定物穩(wěn)定 樹根樁 一群小直徑（ 75~250 ㎜）的就地灌注樁，可以是豎向的或斜向的 用于穩(wěn)定土坡、支檔結構物或提高地基承載力，也用于處理已有建筑物地基 交通運輸學院課程設計 第 5 頁 真空排水預壓法概述 真空排水預壓法是排水固結法的一種，運用該方法加固軟土地基時，一般說來都是現(xiàn)在預加固的軟土地基上按一定間距打設塑料排水板或袋裝砂井（統(tǒng)稱為垂直排水通道），然后在地面上鋪設一定厚度的砂墊層，再將不透氣的薄膜鋪設在砂墊層上，借助于埋設在砂墊層中的管道，通過抽 真空裝置將膜下土體中的空氣和水抽出（見圖 1），是土體得以排水固結，土體的強度同時也得到增長，達到加固的目的。加壓系統(tǒng)就是起固結作用的荷載，使地基土的有效固結壓力增加而產生固結。排水固結的原理就 在于此。砂墊層中形成的真空度，通過垂直排水通道逐漸 向下延伸，同時真空度又由垂直排水通道向四周的土體傳遞與擴散，引起土體中孔隙水壓力降低，形成負的超靜孔隙水壓力。排水固結的原理就在于此。砂墊層中形成的真空度，通過垂直排水通道逐漸向下延伸，同時真空度又由垂直排水通道向四周的土體傳遞與擴散，引起土體中孔 隙水壓力降低，形成負的超靜孔隙水壓力。 從有效應力路徑分析看，加固前，平均應力為 )(2/1 39。? ，由于孔隙水壓力是一個球應力，所以各個方向均增加 △ 39。? （ 33） ?? 39。D 到見圖 4，平均應力增加到 ?? 39。 對真空排水預壓法來說，別 加固土體中的 A、 B、 C、 D 各點（見圖 3）在加固前處于 k0 應力狀態(tài)，位于 k0 線上（見圖 5）；加固中產生附加有效應力 △σ 1ˊ =△σ 3ˊ ，它們的有效應力路徑是一組平行于 pˊ 軸的水平線，都位于 k0線的下方，說明加固土體o 交通運輸學院課程設計 第 9 頁 都發(fā)生了側向收縮變形。139。 真空排水預壓法的強度增長是在等向固結過程中實現(xiàn)的，抗剪強度提高的同時不會伴隨剪應力的 增大，從而不會產生剪切蠕動現(xiàn)象，也就不會導致抗剪強度的衰減。 ?? ??p交通運輸學院課程設計 第 10 頁 加固設計與計算 設計要達到的目的：第一是經加固要先期消除一定的沉降量，使建筑物基礎的剩余沉降量小于允許值，這首先要分別計算出在使用荷載和加固荷載下地基發(fā)生的沉降量及規(guī)定時間內消除的沉降量；第二個目的是使加固后地基強度的增長滿足與建筑物對地基穩(wěn)定與承載能力的要求；第三，達到預期的固結度所需要的時間應滿足工期要求。 1） 單向壓縮分層總和法 按 ep 曲線計算，將地基分成若干個薄層，其中第 i層的壓縮量為 （ 41） 總壓縮量為 ???? ni cic SS 1 （ 42） 式中： ciS? —— 第 i層的壓縮量； oie —— 第 i層中點的土自重應力對應的孔隙比，由室內壓縮試驗 ep 曲線求得； lie —— 第 i層中點的土自重應力與附加應力和所對應的孔隙比； ih? —— 第 i層土層的厚度。 39。? —— 在第 i層中心點增加的有效附加應力。 ）的土層，按下式計算固結沉降 1cS ： （ 44） 式中： siC —— 第 i層土的回彈指數(shù)； n—— 土層的數(shù)目。 ）的土層，按下式計算固結沉降 2cS ： （ 45） 式中： siC —— 第 i層土的回彈指數(shù)； n—— 土層的數(shù)目。l o g ()39。39。l o g (1))(l o g (1 139。39。 次固結沉降量 sS 可按下式計算： （ 49） （ 410） 式中： oie —— 第 i層土的初始孔隙比； ie? —— 次固結引起的孔隙比的減??； 1t —— 次固結的起始時間，可由土樣的壓縮固結試驗來確定； 2t —— 建筑物的使用年限。?? （ 411） 對真空排水預壓法來說，通常 39。 a)雙曲線法 按雙曲線變化規(guī)律，沉降可按式（ 412）計算： （ 412） 式中： tS —— t 時刻的沉降量； aS —— 雙曲線起點 ta的沉降量； ini oiis heeS ??????1 112log ttCe ii ????)( aaat ttttSS ?? ??? ??交通運輸學院課程設計 第 13 頁 α、 β—— 待定系數(shù)。 圖 6 c)n次多項式或二次拋物線 N 次多項式原則上可以將實際沉降曲線擬合的很好，但因工作量大，切實際也沒必要，所以一般取 n為 2，即二次拋物線形式。同時它對判斷加固效果、加固時間長短、強度增長。對于豎向固結計算用的是太沙基固結理論，對于水平向固結計算用的是巴 隆固結理論。 垂直排水通道的平面布置范圍應在基礎或工程要求的加固區(qū)域外增加 1 至 2 排。 tt eU ?? ???1 （ 421） 式中： α、 β—— 排水固結參數(shù)，各種情況下的 α、 β值見表 41。 H—— 固結土層豎向滲流的最大距離，單面排水時， H 取土層的厚度，雙面排水時，H 取兩排水面間 土層厚度的一半。? ，由于孔隙水壓力是球應力，故各個方向上的有效應力 增量相等，因此，真空排水預壓法加固軟土地基時，土體是在等向壓力下固結的。 ① 淺層土體離砂墊層近，孔隙水除了向砂井中匯集外，還流向砂墊層； ② 抽氣過程中土體表層有局部非飽和區(qū)存在，增加了土中有效應力； ③ 砂墊層中負壓通過砂井向下傳遞，由于井阻現(xiàn)象，負壓沿深度逐漸衰減，表層土受到較大的固結應力，使表層強度增長比深 層大。 1） 有效應力法