砂井堆载预压法

    

    砂井预压法在水利工程、公路、铁路、港口码头等方面已普遍应用,近年来在工业与民用建筑工程中也被采用,取得良好的效果。

    砂井预压法在软弱地基中用钢管打孔、灌砂,设置砂井作为竖向排水通道,并在砂井顶部设置砂垫层作为水平排水通道,在砂垫层上部堆载以增加土中附加应力,使土体中孔隙水较快地通过砂井和砂垫层排出,以达到加速土体固结,提高地基土强度的目的,如图10-2所示。

    

图10-2　砂井堆载预压法

    砂井堆载预压法的特点:可加速饱和软黏土的排水固结(沉降速度可加快2.0～2.5倍),提高地基的抗剪强度和承载力,防止地基土滑动破坏;施工机具和方法简单,能就地取材,缩短工期,降低工程造价。

    砂井堆载预压法适用于各类软弱地基,包括天然沉积层或人工冲填的土层,如沼泽土、淤泥、淤泥质土以及水力冲填土等。其缺点是堆载预压需要一定的时间,特别是深厚的饱和软黏土,排水固结所需的时间很长,同时,还需要大量的堆载,在使用上受到一定的限制。

    排水竖井分普通砂井、袋装砂井和塑料排水带。普通砂井直径可取300～500mm,袋装砂井直径可取70～120mm。

    排水竖井的平面布置应符合如下规定:

    (1)可采用等边三角形或正方形排列;

    (2)等边三角形排列时,竖井的有效排水直径de与间距l的关系为de＝1.05l;

    (3)正方形排列时,竖井的有效排水直径de与间距l的关系为de＝1.13l。

    排水竖井的间距可根据地基土的固结特性和预定时间内所要求达到的固结度确定。设计时,竖井的间距可按井径比n选用(n＝de/dw,dw为竖井直径,对塑料排水带可取de＝dp)。

    塑料排水带或袋装砂井的间距可按n＝15～22选用,普通砂井的间距可按n＝6～8选用。

    排水竖井的深度应符合如下规定:

    (1)根据建筑物对地基的稳定性、变形要求和工期确定;

    (2)对以地基抗滑稳定性控制的工程,竖井深度至少应超过最危险滑动面2.0m;

    (3)对以变形控制的建筑,竖井深度应根据在限定的预压时间内需完成的变形量确定。竖井宜穿透受压土层。

    在砂井顶面应铺设排水砂垫层,以连通各个砂井形成通畅的排水面,将水排到场地以外。

    砂垫层厚度不小于0.5m;砂垫层砂料宜用中粗砂,黏粒含量不宜大于3%。砂垫层的干密度应大于1.5g/cm3,其渗透系数宜大于1×10－2cm/s。