2022静动力排水固结法在软弱地基处理中的应.doc

静动力排水固结法在软弱地基处理中的应用摘要。目前我国动力固结法及静力排水固结法地基加固技术都已较为成熟但仍存在较多不足之处。针对以上两种地基加固法的缺点介绍了静动力排水固结加固法地基的新方法探讨了该方法在软土地基加固中的特点工程应用、方案设计并对该方法加固软土地基的效果进行了简要的分析。关键词：静动力排水固结法软土地基加固效果1.静动力排水固结法的基本原理当土体受到夯击时在强大的冲击能量作用下土体被压缩土体中的气体体积减少孔隙水压力增大同时夯击点周围的土体出现裂缝致使土体的渗透性能发生变化在超孔隙水压力作用下气体和孔隙水沿着这些裂缝排除土体。但是由于这些裂缝并不是规则和连续贯通的因而气体和孔隙水的排出并非很畅通。通过设置水平排水体系并设置竖向排水体系土层在适量的静力变化的动力荷载及其持续的后效力的超载作用下形成孔隙水高压力梯度孔隙水不断排出空隙体积减少有效应力增加土的抗剪强度不断提高孔隙比也逐渐减小工后沉降大大降低地基土成为超固结土从而达到了软基加固目的。2.静动力排水故结法的特点该方法处理后的低级可大大提高地基承载力有效防止低级工后沉降及不均匀沉降造成的各种危害并充分发挥地基土自身的作用。由于软粘土的结构性和孔隙水存在可活动粒子故在强夯荷载作用下软粘土孔隙水压上升高、消散慢尤其是上部土地结构严重破坏时扰乱了排水途径渗透性大幅度下降孔隙水压消散极慢而接近橡皮土状态。另外软粘土地基要求在动力作用下完成主固结以免工程完成后出现过大的剩余沉降。可用地基的有效加固深度作为判断是否完成固结沉降标准当有效深度大于软土层厚度时或大于工程影响深度时可认为完成主固结沉降。于是在软粘土的夯击机理中必须同时考虑如何消散孔压和增加加固深度两点然而两者所有矛盾如增加加固深度要求增加能量而增加能量就会增大孔压且土体结构易于破坏渗透性大幅度下降而至孔压消散慢、解决这对矛盾正是动力排水固结法的加固特点。动力排水故结法以其如下所述的独特施工工艺能有效地消散孔压和使一定深度的软粘土完成主固结进而获得满意的加固效果。静动力排水故结法可以充分利用和发挥岩土体材料本身的性能与作用无环境污染。在一定条件下比其他地基处理方法（如各类桩基、静力超载预压）工程造价更为低廉且具有施工工期短、工后沉降及不均匀沉降小、施工方便等特点。静动力排水故结发改变了软粘土的渗透性加速了孔隙水的消散弥补了传统单纯强夯法不适合加固饱和软粘土低级的不足又克服了其不能有效排除软土中高孔隙水压力的缺点；同时又简化了排水故结发中繁余的加压系统并在施工时间内完成大部分主固结沉降大大减小了次固结沉降缩短了工期有效提高了地基承载力节省了工程投资3.静动力排水故结法的工艺特征3.1采取适当的排水措施加速空压消散通过水平排水体系的设置并设置竖向排水体系来改善地基土的排水条件。文献中提及：采用塑料排水板作为书香排水系统要优于袋装砂井原因是在强夯过程中由于夯坑周围可能出现较大的侧向变形袋装砂井由于抗剪强度很低所以容易被剪断失去排水作用：而塑料排水板的抗拉、抗剪强度相对较高因此在土体中一定的剪切变形范围内能够继续发挥其排水功效。3.2铺设足够厚度的垫层积累足够的参与应力静动力排水故结法处理软土地基时软粘土顶面必须有一定厚度的表面硬壳层或者填筑一定厚度的填土作为施压垫层。试压垫层的作用是避免夯锤与软土直接接触避免软土产生较大的剪切变形另外施压垫层的存在还有助于排水固结的实现它起到预压荷载、冲击垫层、应力扩散及维持残余应力的作用同时有利于施工机械的行走。3.3采取合理的施工工艺以保证土体结构不产生严重破坏同事又能增加加固深度3.3.1单击能得确定。首先要给软土施加充分的动荷载使土中动孔隙水压力大幅度增加；其次要避免高夯击能使软土大量降起或水平挤出即避免过分扰动破坏土的结构。3.3.2合理冲击击数。3.3.3合理夯击遍数。3.3.4锤重和落距的合理组合。3.3.5合理的夯击间隔时间。两遍夯击的间隔时间通常以超静孔压完全或基本消散为控制标准当孔压消散一般消散至接近夯击前水平或更低便可进行下一遍的夯击。现场施工一般按超静孔压消散80%的时间一般为10d左右。4.定力排水故结发的加固过程与效果4.1动力排水固结法的工艺特点动力排水固结法是强夯法与传统排水固结法相结合的加固软土地级的一种新技术。经强夯后地基承载力可提高2~5倍压缩性可降低200%~500%。传统排水故结法是地基上预加静载土壤中设置排水体加速地基固结和强度增长使地基沉降提前完成但其预载工作量大固结时间长。