排水固結法
用於解決地基沉降和穩定的方法
排水固結法是對天然地基,或先在地基中設置砂井(袋裝砂井或塑料排水帶)等豎向排水體,然後利用建築物本身重量分級逐漸載入;或在建築物建造前在場地上先行載入預壓,使土體中的孔隙水排出,逐漸固結,地基發生沉降,同時強度逐步提高的方法。排水固結法適用於處理飽和和軟弱土層,但對滲透性極低的泥炭土要慎重對待。排水固結法主要用於解決地基的沉降和穩定問題。為了加速固結,最有效的辦法就是在天然土層中增加排水途徑,縮短排水距離,設置豎向排水井(砂井或塑料排水袋),以加速地基的固結,縮短預壓工程的預壓期,使其在短時期內達到較好的固結效果,使沉降提前完成;並加速地基土抗剪強度的增長,使地基承載力提高的速率始終大於施工荷載增長的速率,以保證地基的穩定性。
排水固結法適用於處理飽和和軟弱土層,但對滲透性極低的泥炭土要慎重對待。
按照採用的各種排水技術措施的不同,排水固結法可分為以下幾種方法。
在建築場地臨時堆填土石等,對地基進行載入預壓,使地基沉降能夠提前完成,並通過地基土固結提高地基承載力,然後卸去預壓荷載建造建築物,以消除建築物基礎的部分均勻沉降,這種方法就成為堆載預壓法。
一般情況是預壓荷載與建築物荷載相等,但有時為了減少再次固結產生的障礙,預壓荷載也可大於建築物荷載,一般預壓荷載的大小約為建築物荷載的1.3倍,特殊情況則可根據工程具體要求來確定。
為了加速堆載預壓地基固結速度,常與砂井法同時使用,稱為砂井堆載預壓法。
沙井法適用於滲透性較差的軟弱粘性土,對於滲透性良好的砂土和粉土,無需用砂井排水固結處理地基;含水平夾砂或粉砂層的飽和軟土,水平向透水性良好,不用砂井處理地基也可獲得良好的固結效果。
真空預壓指的是砂井真空預壓。即在粘土層上鋪設砂墊層,然後用薄膜密封砂墊層,用真空泵對砂墊及砂井進行抽氣,使地下水位降低,同時在地下水位作用下加速地基固結。亦即真空預壓是在總壓力不變的條件下,使孔隙水壓力減小、有效應力增加而使土體壓縮和強度增長。
降水預壓法
即用水泵抽出地基地下水來降低地下水位,減少孔隙水壓力,使有效應力增大,促進地基加固。
降水預壓法特別適用於飽和粉土及飽和細砂地基。
電滲排水法
即通過電滲作用可逐漸排出土中水。在土中插入金屬電極並通以直流電,由於直流電場作用,土中的水從陽極流向陰極,然後將水從陰極排除,而不讓水在陽極附近補充,藉助電滲作用可逐漸排除土中水。在工程上常利用它降低粘性土中的含水量或降低地下水位來提高地基承載力或邊坡的穩定性。
降水預壓法和電滲排水法目前應用還比較少。