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影響蓄排水板加固效果的因素
影響排水板加固效果的因素:
(1)塑料排水板的等效直徑計算
塑料排水板的作用和設計計算方法與砂井排水法相同.設計時可把塑料排水板換算成相當直徑的砂井。等效直徑是塑料排水板設計的基本參數,僅取決于塑料排水板的表面積和形狀,而與通水能力和材料無關。國內外眾多學者對此均進行了大量的研究,所得的換算系數各不相同。
(2)塑料排水板的井阻作用
井阻作用的大小取決于塑料排水板的通水能力,而塑料排水板的通水能力在很大程度上取決于排水板的截面類型以及排水板濾膜的性能。它主要表現在塑料排水板截面類型的影響和濾膜的影響。
(3)塑料排水板的涂抹作用
插板機將塑料排水板插入土中時,插板機心軸對排水板周圍的土產生擾動,這一擾動區域稱為涂抹區。涂抹區土體由于受到擾動,滲透系數大大降低,影響了排水板的功能。有3個表征涂抹作用的參數:涂抹區直徑、涂抹區的水平向滲透系數和豎向滲透系數。涂抹區范圍和滲透系數隨插板機的進程、心軸的形狀和尺寸以及土體結構的變化而變化。其中菱形的心軸產生的涂抹作用zui小;靜壓方式的比振動方式的涂抹作用小;軟粘土中的涂抹作用比堅硬土層中大一些。
除了上述指標,施工中對突變值還應十分重視,但目前路堤施工工期僅2年左右,排水板施工及前期準備大多要花半年時間,路堤填筑時間大約要5~8個月,堆載預壓時間一般控制在1年左右。施工中若忽視了對沉降值或位移值的變化分析,在地表無“硬殼層”和地基條件很差的段落,極易引起施工期的路基失穩。強度增長穩定計算中,對強度指標的取值應認真對待,應考慮:(1)取樣對土的擾動影響;(2)路基填筑方法;(3)荷載作用。在路基填筑過程中,振動法和靜壓法對軟基的影響,以及軟基土受協后的變形對強度的影響是存在的。算例中左側S1孔按原地基強度指標計算污泥脫水機不會失穩,而失穩后Ⅲ3淤泥層強度下降了55%,說明擾動對高靈敏度軟土的強度影響較大。沉降作用軟土路基預壓期一般為一年,但浙江某高速公路建成通車三年后降量仍然較大,工后沉降超過要求值,路面平整度不好。在預壓期內難以消除足夠沉降以滿足工后沉降,它對消除主固結沉降作用明顯,但對次固沉降作用不明顯。
要慎重選擇地基土的強度指標,保證設計合理科學。應確定一個合理工期,滿足工后沉降要求。施工期間,對軟基段應作好沉降及位移觀測工作,加密觀測點及觀測頻率,并有專人負責,根據觀測資料控制好施工速率。對某類深厚軟基(≥20m)采用聯合復合地基加固方法:即粉噴法加固軟基與塑料排水板加固軟基相結合。該方法可先施工粉噴樁,樁深一般控制10m,然后樁間打設塑料排水板。該法理論上的有利之處:(1)對承載力的提高有明顯好處,能即時提高承載力,提高路堤填筑高度,有利于穩定,加快施工速度。(2)消除工后沉降應非常有效,可減少總沉降量,而且沉降量的大部分就在復合地基范圍內,一般可達70%。而對樁下軟基,通過排水固結加速沉降。上部復合地基形成應力擴散,減少樁下應力值和沉降值。采用排水板后,對樁間土也有固結作用,提高樁間土的強度,復合地基的效果可進一步增強,而復合地基下的應力值變小,沉降量的比重減小,工后沉降易于滿足要求。(3)目前粉噴樁的造價10倍于排水板,節省2m的粉噴樁就可施工20m的排水板。當粉噴樁長大于10m時,就可考慮采用此方法。采用10m粉噴樁加20m塑料排水板僅相當于施工長12m粉噴樁的造價,投資并未增加。
(1)塑料排水板的等效直徑計算
塑料排水板的作用和設計計算方法與砂井排水法相同.設計時可把塑料排水板換算成相當直徑的砂井。等效直徑是塑料排水板設計的基本參數,僅取決于塑料排水板的表面積和形狀,而與通水能力和材料無關。國內外眾多學者對此均進行了大量的研究,所得的換算系數各不相同。
(2)塑料排水板的井阻作用
井阻作用的大小取決于塑料排水板的通水能力,而塑料排水板的通水能力在很大程度上取決于排水板的截面類型以及排水板濾膜的性能。它主要表現在塑料排水板截面類型的影響和濾膜的影響。
(3)塑料排水板的涂抹作用
插板機將塑料排水板插入土中時,插板機心軸對排水板周圍的土產生擾動,這一擾動區域稱為涂抹區。涂抹區土體由于受到擾動,滲透系數大大降低,影響了排水板的功能。有3個表征涂抹作用的參數:涂抹區直徑、涂抹區的水平向滲透系數和豎向滲透系數。涂抹區范圍和滲透系數隨插板機的進程、心軸的形狀和尺寸以及土體結構的變化而變化。其中菱形的心軸產生的涂抹作用zui小;靜壓方式的比振動方式的涂抹作用小;軟粘土中的涂抹作用比堅硬土層中大一些。
除了上述指標,施工中對突變值還應十分重視,但目前路堤施工工期僅2年左右,排水板施工及前期準備大多要花半年時間,路堤填筑時間大約要5~8個月,堆載預壓時間一般控制在1年左右。施工中若忽視了對沉降值或位移值的變化分析,在地表無“硬殼層”和地基條件很差的段落,極易引起施工期的路基失穩。強度增長穩定計算中,對強度指標的取值應認真對待,應考慮:(1)取樣對土的擾動影響;(2)路基填筑方法;(3)荷載作用。在路基填筑過程中,振動法和靜壓法對軟基的影響,以及軟基土受協后的變形對強度的影響是存在的。算例中左側S1孔按原地基強度指標計算污泥脫水機不會失穩,而失穩后Ⅲ3淤泥層強度下降了55%,說明擾動對高靈敏度軟土的強度影響較大。沉降作用軟土路基預壓期一般為一年,但浙江某高速公路建成通車三年后降量仍然較大,工后沉降超過要求值,路面平整度不好。在預壓期內難以消除足夠沉降以滿足工后沉降,它對消除主固結沉降作用明顯,但對次固沉降作用不明顯。
要慎重選擇地基土的強度指標,保證設計合理科學。應確定一個合理工期,滿足工后沉降要求。施工期間,對軟基段應作好沉降及位移觀測工作,加密觀測點及觀測頻率,并有專人負責,根據觀測資料控制好施工速率。對某類深厚軟基(≥20m)采用聯合復合地基加固方法:即粉噴法加固軟基與塑料排水板加固軟基相結合。該方法可先施工粉噴樁,樁深一般控制10m,然后樁間打設塑料排水板。該法理論上的有利之處:(1)對承載力的提高有明顯好處,能即時提高承載力,提高路堤填筑高度,有利于穩定,加快施工速度。(2)消除工后沉降應非常有效,可減少總沉降量,而且沉降量的大部分就在復合地基范圍內,一般可達70%。而對樁下軟基,通過排水固結加速沉降。上部復合地基形成應力擴散,減少樁下應力值和沉降值。采用排水板后,對樁間土也有固結作用,提高樁間土的強度,復合地基的效果可進一步增強,而復合地基下的應力值變小,沉降量的比重減小,工后沉降易于滿足要求。(3)目前粉噴樁的造價10倍于排水板,節省2m的粉噴樁就可施工20m的排水板。當粉噴樁長大于10m時,就可考慮采用此方法。采用10m粉噴樁加20m塑料排水板僅相當于施工長12m粉噴樁的造價,投資并未增加。
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