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竖向排水法

　　在粘性土地基中设置垂直的排水柱，以缩短排水距离，促进地基排水固结，增加抗剪强度。由于垂直排水柱所用材料不同，分为砂井和纸板排水两种。

　　4.1　砂井排水法

　　砂井排水法根据砂井的施工方法不同，可分为打入式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。本法很少单独使用，多与加载法或缓速填土法并用，对层厚大，均质的粘土地质较为有效；对泥炭质地基效果稍差。

　　粘性土层固结所需时间t与垂直方向大排水距离D的平方成正比。很清楚，粘土层越厚，所需固结时间就越长。

　　4.1.1　设计　以间距d布置，南京，直径为dw的排水砂井。设想直径为de的圆柱状地基，如间隙水只流向砂井，其固结时间为：

　　t＝2Thde／Ch

　　式中：t——固结时间（d）

　　Th——水平向固结时间因数（无因次）

　　Ch——水平向固结系数（m2／d）

　　de——有效直径（m）

　　当砂井间距离为d间（见图4）；

　　正三角形布置de＝1.05d；

　　正方形布置de＝1.13d.

　　dw——砂蟛直径（m）

　　可知de越小，排水砂井间距d就越小，越能促进固结。

　　固结度Uh与时间因数Th是以有效直径和排水砂井直径之比n＝de／dw为参数。de与垂直向的固结排水距离D相对较小，所以多把垂直方向排水忽略。但粘占层厚度较小时，不能忽略。粘土层总的固结度U由下式求得。

　　U＝1－（1－Uh）（1－Uv）

　　式中：Uh-水平向固结度；

　　Uv-竖向固结度。

　　地基处理范围，为了稳定，以填土坡面下为处理对象；为防止沉降，主要以路基**面宽度下作为处理对象。

　　设计排水砂井时，首先假定施工方法、砂井直径、排水距离和改良范围。然后进行稳定及沉降计算，江苏软基处理，若不能满足时，修正假定数据，再进行计算。并注意下列几点。

　　①是否有砂层存在。

　　②防止扰动四周土壤，避免降低透水性或地基强度。宜取尽可能宽的排水间距。一般情况水平向固结系数Ch为竖向的固结系数CV的数倍，但是由于砂井打设方法不同，实际Ch只能达到CV甚至小于CV的值。

　　③砂井中的砂，在固结过程中起到排水通路的作用，软基处理，因此必须长期发挥良好的透水性能。通常采用干净优质的粗砂。

　　4.1.2　施工程序

　　①铺砂。在砂井施工之前，地表面先铺一砂垫层。并设置排水沟，使填土内不致有较高的地下水位。

　　②打入排水砂井。其法有打入式、振动沉桩式、射水式、螺旋钻进式及袋装式等。无论何种方式一般的沉入深度为15～20m，**过这一深度工程费用明显增大。

　　a.打入式和振动沉桩式　这是较常用的两种方式。使用履带式起重机时沉入深度为10m左右；使用特别的钢打桩架，沉入深度可达30m.桩径一般采用30～50cm，间距为1.5～3.0m.

　　打入式和振动沉桩式的施工程度大致相同：

　　（1）套管底端接上管靴，放置在设计井位上；

　　（2）用汽锺锺击或振动锤振打至设计深度；

　　（3）用铲斗把砂喂入套管中；

　　（4～5）将喂砂口封闭，一边压入压缩空气，一边拔出套管；

　　（6）待套管完全拔出，砂井沉入即告结束。

　　b.射水式　该法与别的方法相比对地基扰动小，在水源丰富，排泥处理无困难时宜采用。其施工顺序：

　　（1）将套管置在设计井位上；

　　（2）在套管内放入喷咀杆，并用喷沮射水；

　　（3）一旦开始射水，即将套管缓缓下降，如遇障碍物或固结硬层，可用锤轻轻敲击套管**面；

　　（4）套管下到设计深度升降喷咀杆，使管中的土溢出。

　　（5）灌入砂，徐徐拔出套管，常州软基处理，砂井即告成。

　　c.螺旋钻进式和袋装式　螺旋钻进式的直径为40～100cm，钻入深度15m左右，本法对地基扰动较小，但施工速度慢。

　　袋装式是为了避免井内所填的砂被土壤切断，不能排水，而把砂装入直径12cm左右的柔韧透水袋内。

　　施工注意事项：

　　①按设计图间距布置砂井。用不同颜色标志已打入或待打入的井位。

　　②导杆应始终保持竖直，并经常检查。打入深度按设计规定。

　　③允许以较快的速度打入，但套管拔出速度应控制在填充砂及压气能从容地操作为度。留心套管拔出时砂在成拱作用下与套管一起被上提产生间隙，这样常使软土侵入砂井切断砂柱。

　　④填充砂料可采用传送带连续投入，也可采用漏斗提升喂入，从正确计量考虑，以后一种方式为优。

为什么要做软基处理？

做软基处理是因为建筑之前如果地基不够坚固，为防止建筑后地基下沉拉裂造成建筑物不稳定等事故，需要对软地基进行处理，使其沉降变得足够坚固，提高软地基的固结度和稳定性至设计的要求，这个过程叫做软基处理，又叫软地基处理。

软基处理有几种方法？

1、复合地基法：水泥土搅拌桩、粉喷桩、碎石桩等;缺点：造价较高

　　2、排水固结法

　　(1)塑料排水板联合堆载：工期长，效果不理想

　　(2)塑料排水板联合真空预压：工期90天以后，效果容易控制，成本低

　　3、强夯法：缺点：质量不可控，易形成“弹簧土”。

　　4、无排水砂垫层真空预压：新型工法，工期短 造价低 成本比塑料排水板联合真空预压节约三分之一，效果可靠