2018岩土工程师考试专业辅导_地基处理讲义:排水固结设计
来源 :中华考试网 2017-11-09
中采用排水带时曲于其截面呈条带状,而固结计算是用圆形截面的砂井理论计算的,所以要把条带截面换算成相当于砂井的直径,以两者的周长相等用下式计算:
2.竖向排水体布置间距和打人深度的确定
根据砂井固结理论,间距越小,在一定的时间内所达到的固结度越大。但是在实际工程中并不是间距越小越好,因为间距太小,打得太密,引起相互挤压,扰动了地基土,增大了涂抹层的厚度,反而影响固结效果和不易保证排水体的施工质量。因此,竖向排水体的间距应根据设计工程对地基排水固结的要求,必须达到的固结度和在施工期限允许预压时间的长短来确定,此外,还需考虑由于施工对地基土的扰动产生涂抹作用对固结的影响。根据工程实践经验,合理的间距可按下式试算求得:
——砂井的直径或塑料排水带的当量直径,cm。
试算时,对于排水带或袋装砂井宜在1.0—2.0m内选取;普通砂井则宜在2.0—3.5m内选取。因为,低于下限值时,易受施工对土扰动增大涂抹的影响;大于上限值,则固结效果不佳。
竖向排水体的打人深度一般按如下原则考虑:当压缩的软土层厚度不大(<10m)时,打入深度应贯穿该土层;当厚度较大时 (>10m),则按设计建筑物稳定性和变形的要求来确定,对于以稳定性控制的预压工程,打人深度应到达圆弧滑动分析确定的最危险圆弧最大深度下2m;对于以变形控制设计的工程,则打入深度应到达地基沉降计算时有效压缩层的深度。
3.地基强度增长的计算
根据土力学原理,天然地基在自重作用下固结,本身具有天然强度;在外加荷载的作用下,一方面由于地基排水固结,土中有效应力增大,引起地基土的强度增大;另一方面,地基由于剪切变形或蠕变,又会引起地基强度的衰减。因此,预压排水固结引起地基强度的增长可用下式来表达:
还应指出:预压只能消除主固结沉降,不能消除次固结沉降。所以在预压之后,在建筑物的荷载作用下仍继续发展次固结沉降。此外,还应注意预压过程中,地基土的塑性蠕变,必须控制每级预压荷载的大小,宜小于强度增长后极限承载力的0.7倍 (相当于安全系数>1.3)。因为若分级施加的预压荷载过大,地基土将可能发生塑性蠕变,在建筑物的荷载作用下,沉降将随时间而逐渐增大,造成较大的工后沉降,使预压消除沉降效果降低,甚至失效。这是值得重视的问题。
(2)提高地基承载力与稳定性的预压设计
在强度较低的软土地基上建造荷载较大的建筑物时,为提高地基的承载力与稳定性,常采用排水固结预压法,加速地基固结与强度的增长,通过分级逐渐施加建筑物的自身荷载或堆载的方法,并控制施加荷载的速率,如图5-11所示,在前一级荷载作用下地基排水固结和强度增长后,再施加下一级荷载,逐步提高地基的承载力与稳定性,达到满足设计荷载的要求。因此,设计的内容应包括:①确定施加分级预压荷载的大小;②确定每一级荷载预压需要达到的固结度或预压持续的时间。始终保持地基强度的增长,满足施加下一级预压荷载的要求。设计的步骤与方法如下:
尚未达到设计荷载,可按此原理,重复上述步骤计算第三、四……级荷载,直到达到设计荷载为止。
在实际工程中,除了按上述方法进行设计外,还要求设置现场原位监测系统,埋设沉降,水平位移和孔隙水压力等仪器设备,监视地基预压动态的发展,防止地基剪切破坏。对于重要工程还要预留十字板试验孔,检验地基强度的增长,验算地基的稳定性。
注册岩土工程师培训班——2018年岩土工程师VIP套餐:
适应人群:有基础,对考点和命题方向不清楚,急需老师点明重点考点的学员。
包含课程:(全科)精讲班+模考试题班+专业基础考题预测班+独家历年真题解析;赠送:考试时间提醒服务+考试不过2019年免费重学
详细情况:本课程针对参加2018年考试学员辅导,可提前学习2017年课程;(考题预测班为新增班次不提供2017年课程)
● 报名VIP套餐,签订协议,承诺考试不过2019年免费重学;
● 独家真题解析课程高清大屏讲解,帮助学员掌握考试真要求;
● 公共基础没有考题预测班;
● 考前学习提醒,不定期免费直播解析考情分析
全国统一服务热线:4000-525-585 快速联系通道