真空预压设计汇总3-3地基沉降计算e-p法(含公式)
Δ S/S总
S总
ψi
S∞
/பைடு நூலகம்
/
mm 0 0
%
%
mm 0
/
mm 0 0
1.000 0.375 0.200 0.091 0.083 0.040 0.038 0.037 0.036
400 640 800 880 960 1000 1040 1080 1120
1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3
520 832 1040 1144 1248 1300 1352 1404 1456
B 荷载尺寸 基底压力 （KPa） 基底静压力 （KPa） 计算点 示意图 3 200 155 0 计算位 置
Y
KS2 KS1
X(m) 3
X Y(m)
KS4 KS3
4
L
荷载尺寸
L(m)
6
B(m)
8
埋置深度
第i层 第i层中点自 第i层中点的土 层底 第i层中 第i层中 附加压 重应力对应 自重应力与附加 单层压 土层 单层土 应力分 层底附 中点的 土层重度 自重 点的自 点的应 的初始孔隙 应力之和对应的 力/自重 厚度 压力 布系数 加应力 附加应 缩量 压力 重压力 力 压力 序号 土层名称 比e 0i 孔隙比e 1i 力 m 1 2 填土 填土 基础底部 1 2 3 4 7 8 9 10 11 淤泥 淤泥 淤泥 淤泥 淤泥 淤泥 淤泥 淤泥 淤泥 0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 15 15 15 15 15 15 15 15 15 30 30 30 30 30 30 30 30 30 3 KN/m3 15 15 KN/m3 45 0 45 75 105 135 165 195 225 255 285 315 60 90 120 150 180 210 240 270 300 KPa 45 45 KPa 45 45 1.0000 0.9006 0.6421 0.4371 0.3073 0.2255 0.1716 0.1346 0.1082 0.0887 155 140 100 68 48 35 27 21 17 14 147 120 84 58 41 31 24 19 15 207 210 204 208 221 241 264 289 315 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1 1.2 1.3 1.4 1.4 1.45 1.45 1.45 1.45 400 240 160 80 80 40 40 40 40 2.45 1.33 0.70 0.38 0.23 0.15 0.10 0.07 0.05 ks KPa KPa KPa
真空排水预压加固地基计算说明
真空排水预压加固地基计算说明以ZK1为例进行计算： 1 沉降计算固结沉降量c S 采用单向压缩分层总和法进行计算，公式如下：i iii ci h e e e S ∆+-=∆0101 总压缩量为：∑=∆=ni ci c S S 1式中：ci S ∆——第i 层的压缩量；i e 0——第i 层中点土的自重应力所对应的初始孔隙比，由室内压缩试验e-p 曲线求得；i e 1——第i 层中点土的自重应力与附加应力之和所对应的初始孔隙比；i h ∆——第i 层土层的厚度。
根据工程地质报告，岩土层物理力学指标及承载力建议值如下表：相关计算结果如下：因此，固结沉降量cm S S ni ci c 5.961=∆=∑=最终沉降量S 包含三部分：初始沉降量、固结沉降量、次固结沉降量，计算公式为：cm S m S c s 8.1155.962.1'=⨯==式中25.1~1'=s m ，地基软弱土层厚度大时取大值。
鉴于填土深度大于22.3m 的土层压缩量非常低，因此固结度主要计算0~22.3m 土层。
固结度计算公式为：t t ae U β--=1式中：2/8π=a ，2224)(8HC d G J F C ve n h ππβ+++= h C C v 、——竖向和水平固结系数，根据试验确定为s cm /10123-⨯；n F ——井径比因子，计算公式为2222413)ln(1n n n n n F n ---=，式中w ed d n =，排水圆柱等效直径d a d e 1=，d 为垂直排水通道间距，取值100cm ，1a 为换算系数，对正三角形布置取值1.05；等值砂井直径πδ)(2+=b d w ，b 为塑料排水板宽度，取值10cm ，δ为塑料排水板厚度，取值0.4cm 。
G ——井阻因子，计算公式为ws w h d LF q qG 4/⨯=，其中，垂直排水通道的 流量L d k q w h h π=)/(3s cm ；w q 为垂直排水通道的通行能力，取值 25s cm /3；h k 为水平向渗透系数，取值s cm /1047-⨯；L 为垂直排 水通道的打入深度，取值2500cm ；s F 为安全系数，取值6。
真空预压排水固结法设计及计算详细课件-PPT
真空系统第一层土工布铺设
土工布铺设
土工布缝接
真空系统双层密封土工膜的铺设
真空系统土工膜的密封 ③ 不需分期加荷，工期短；
预压法竣工验收检验应符合下列规定： 3、砂井的砂料应选用中粗砂，其渗透系数Kw应大于1x10-2 cm/s。 该法是对天然地基，或先在地基中设置砂井等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载，或是在建筑物建造以前，在场地 先行加载预压，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。 真空预压荷载下地基强度增长值。 灌入砂袋中的砂宜用干砂，并应灌致密实。 当排水竖井采用挤土方式施工时，应考虑涂抹对土体固结的影响。
4 地基固结度的计算
4 地基固结度的计算
4 地基固结度的计算
4 地基固结度的计算
4 地基固结度的计算
4 地基固结度的计算
要求达到的真空度和土层的固结度； ② 场地清洁，噪音小；
该法是对天然地基，或先在地基中设置砂井等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载，或是在建筑物建造以前，在场地 先行加载预压，使土体中的孔隙水排出，逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。 塑料排水板插板机 设计内容包括：竖井断面尺寸、间距、排列方式和深度的选择。 当排水竖井采用挤土方式施工时，应考虑涂抹对土体固结的影响。 设计内容包括：竖井断面尺寸、间距、排列方式和深度的选择；
2、真空预压法处理必须设置排水竖井。设计内容包括：竖井断面尺寸、 间距、排列方式和深度的选择。
3、砂井的砂料应选用中粗砂，其渗透系数Kw应大于1x10-2 cm/s。
4、真空预压竖向排水通道宜穿透 软土层，但不应进入下卧透水层。软 土层较厚、且以地基抗滑稳定性控制的工程，竖向排水通道的深度至少 应超过最危险滑动面2.0m。
真空预压法地基处理方案
真空预压法地基处理方案一、工程概况。
咱这儿有个地基需要处理，这个地基就像个调皮捣蛋的小孩，不把它收拾妥帖了，上面盖的房子啥的都得跟着遭殃。
这个地基土质有点软趴趴的，强度和稳定性都不太够，所以咱们就得想个厉害的办法来给它强化一下，这时候真空预压法就闪亮登场啦。
二、真空预压法原理。
这真空预压法啊，就像是给地基做一个超级减肥又健身的套餐。
咱们先在地基上铺上一层砂垫层，这砂垫层就好比是地基的柔软小床，让它先舒舒服服地躺好。
然后呢，在砂垫层里插好多竖向排水通道，就像给地基插了好多小吸管。
再在砂垫层上盖一层不透气的密封膜，这密封膜一盖，就像是把地基装进了一个密封的小罐子里。
接下来，用真空泵把这个小罐子里的空气往外抽，这一抽啊，地基里的水就像一群被驱赶的小绵羊，顺着那些小吸管（竖向排水通道）就跑出去了，地基里的孔隙就越来越小，地基也就越来越紧实，就像把一块松松垮垮的海绵挤得紧紧的，这样地基的强度和稳定性就大大提高啦。
三、施工准备。
1. 材料准备。
砂垫层的砂得好好挑挑，要那种颗粒均匀、干净、含泥量少的砂，就像咱们挑水果一样，得选好的。
还有那些竖向排水通道的材料，得符合标准，可不能偷工减料。
2. 机械设备准备。
真空泵那是关键设备，得提前检查好，就像检查汽车一样，确保它能正常工作，抽气有力。
还有一些施工过程中用到的小设备，像装载机、平地机啥的，也都要调试好，随时准备上场干活。
3. 场地清理和平整。
先把地基这块场地里的杂物、垃圾啥的都清理干净，就像大扫除一样。
然后把场地平整好，不能坑坑洼洼的，这样后面铺砂垫层才能铺得平平整整的。
四、施工流程。
1. 铺设砂垫层。
先把砂运到场地里，然后用装载机或者其他设备把砂均匀地铺在地基上。
铺的时候得注意厚度，就像做蛋糕抹奶油一样，得抹得均匀，厚度要达到设计要求。
铺完之后，还得用平地机把砂垫层再整平一下，让它平得像镜子一样。
2. 打设竖向排水通道。
根据设计好的间距，用专门的设备把竖向排水通道打到地基里去。
真空预压技术
真空预压地基处理技术1. 真空预压概念通过采取一定的措施，在需加固的土层中产生一定真空和负压，形成压差，产生负压固结，达到预加固软土的目的。
这种技术，单独或与堆载联合预压，在许多工程中得以应用。
这种地基处理方法在市政、交通等部门得到许多应用。
图1为真空预压设施剖面图。
图1 真空预压加固软土示意图加地基抽真空后的性状变化图2 淤泥中真空度变化页码，1/21图3 砂井中真空度的变化图 4 膜、砂井、塑料排水板及淤泥中真孔度的变化目前真空度能达到约90Kpa 水平。
页码，2/21图 5 淤泥中孔隙水压力变化1真空排水预压法加固软基机理及适用条件真空预压示意图1和6。
图6 真孔预压加固地基竖向排水体的设置二个平衡：加固地基中的孔隙水压力与负压边界及周围压力的平衡；总应力与膜面上大气压力之平衡。
在加固的地基中打设垂直排水通道，如砂井、塑料排水板等，地面铺设砂垫层；将不透气的薄膜铺设砂垫层上，并将四周埋设至密封沟内；经垂直排水通道、砂垫层和真空泵将膜下的空气抽出。
在抽真空之前，膜下淤泥（软土地基）与塑料排水板中的空隙水压力处于等势状态，地下水不会发生流动。
在真空泵开始工作后，膜下的大气压力迅速减小，膜下真空度增大。
由于竖向排水体与膜下砂垫层的连通性较好，助力较小，因此竖向排水体中的真空度迅速提高，导致竖向排水体中的空隙水压力迅速降低；而淤泥（软土）地基中的真空度基本保持不变，空隙水压力变化相对较小。
因此在淤泥（软土）与竖向排水体之间产生孔压差，淤泥（软土）地基中的地下水在孔压差的作用下，经竖向排水体、砂垫层、滤管、主管与真空泵排出。
随着地基中地下水的排出与真空度的增加，地基中的孔隙水压力u值必然降低。
在总应力σ不变的条件下，u值的降低必然导致有效应力σ‘的增加，根据太沙基的有效应力原理，当地基中某点的总应力增量△σ为0，设有效应力增量为△σ‘，孔隙水压力增量为△u，则满足下式：△σ‘ =△u由于△σ‘的增加而使土体压密，直到土体内与边界上达到u势新的平衡位置，这个过程即为真孔预压的加固过程。
真空预压下软土地基的固结特性和沉降计算方法
真空预压下软土地基的固结特性和沉降计算方法摘要：在在真空预压条件下，地基将会出现负的孔隙水压，而实际的沉降则是以膜下的真空度为等效荷载，采用堆载预沉法进行。
因此，在负孔隙水压作用下，必须对其进行三维数值模拟，并对其进行数值模拟。
通过三方压实与标准压实实验，比较了典型的负孔压饱和软粘土的力学性能。
根据排水砂床与竖向砂井的边界条件，建立了一种预压型真空排水固结微分方程。
本文从应力所决定的固结度出发，对一种新的固结沉降量进行了分析。
关键词：真空预压；软土地基；固结特性；沉降计算引言真空排水预压法是一种常用的施工方法，但它的整体沉降及固结沉降均以堆载预压固结理论为基础。
通过实例证明，采用这种方法进行整体沉降及固结度计算时，在满足总沉降和固结度控制指标（U，≥90%）后，地基的沉降速度仍然很高，很难满足停泵要求，因此，本文提出了一种新的方法。
在真空预压作用下，地基土的整体应力保持不变（Ao=0)，孔隙水在竖向排水管道中发生渗透，造成土壤孔隙水压力逐渐降低，有效应力逐渐增大，从而引起土体体积的减少，并引起沉陷。
一、负孔隙水压力下土体固结特性（一）试验方案第一，三向固结试验。
使用密度1.86g/cm³、32.4%水分的土壤制成三轴饱和再塑土样，其直径39.1mm，高80mm，样品中央留出一个直径5 mm的小孔，并用细沙填充小孔，以形成竖向排水槽。
采用真空预压方法进行分段加压，其放大效果最佳。
在三轴试验机上，采用三轴试验装置，对不同的压力、围压进行了模拟，并对其进行了模拟。
在地应力稳定土体变形后，采用真空度60,75,90 kPa的压实实验，测定了不同时期的渗透流量。
实验分为三组，每一组的轴向压力和围压分别为：第1类：轴压 o和围压 o都是0，并对地面土壤的应力状况进行了仿真：第2类：具有91 kPa的轴向压力 o、50 kPa的围压，对5 m以下土壤样品的应力状况进行了仿真：第3类：在10米以下的土壤中，对土壤的应力状况进行了模拟，其中，轴向压力 o为l82kPa。
真空_堆载联合预压的地基沉降简化计算方法
Δσ z = Δσ y
图 2 真空预压荷载作用下的受力情况 Fig.2 Stress status under vacuum preloading
ε z3 =
式中
σ z1
⎡1 − 2 K 0 μ + l (1 − 2 K 0 μ )⎤ ⎦ E ⎣
（4）
在 K 0 情况下的竖向应变为 1 1 ε z 2 = (σ z − 2 K 0 μσ z ) = (1 − 2 K 0 μ )σ z E E 式中
ε z 4 / ε z 3＝
1 − 2 K 0 μ + l (1 − 2 K 0 μ )
1 − 2 μ + l (1 − 2 K 0 μ )
（6）
图 4 所示。由于在真空预压时地基的总应力不变， 因此地基中的竖向附加应力增量即为孔压的降低 量，如图 5 所示。由此时的竖向附加应力，用 e-lgP 法对沉降进行了计算。计算的各个时期的沉降值及 相应的实测值如表 1 所示。
要：研究了负压作用下的地基沉降简化计算方法，负压作用下的地基沉降计算应考虑其受力特点的影响，实际工程观测
表明，现有规范对真空预压地基的沉降估算修正系数过大。通过理论推导，建立了真空预压及真空-堆载联合预压作用下地 基沉降修正系数公式。分析结果表明，一般真空预压工程修正系数 ms 取值范围可在 0.55～1.20 之间，真空-堆载联合预压的 分层总和法计算修正系数可取 0.70～1.30。 关 键 词：真空预压法；真空-堆载联合预压法；分层总和法；沉降修正系数 文献标识码：A 1 1 (σ z − 2μσ z ) = (1− 2μ )σ z E E
Δσ z
（1）
K 0Δσ z = Δσ x
般采用修正系数 ms = 1.1～1.4，根据上述分析结果， 真空预压荷载作用与堆载作用的应变比在 0.51 ～
真空堆载联合预压的地基沉降简化计算方法
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增压式真空预压加固软土地基技术规程-2023最新
目次1 总则 (1)2 术语、符号及参考标准 (2)2.1 术语 (2)2.2 符号 (2)2.3 参考标准 (4)3 基本规定 (5)4 勘察 (6)4.1 一般规定 (6)4.2 土工试验 (6)5 设计 (9)5.1 一般规定 (9)5.2 荷载 (9)5.3 真空排水系统 (9)5.4 密封系统 (10)5.5 真空系统 (11)5.6 增压系统 (11)5.7 设计计算 (12)6 施工 (15)6.1 一般规定 (15)6.2 工作垫层施工 (15)6.3 排水系统施工 (16)6.4 密封系统施工 (17)6.5 真空系统施工 (18)6.6 增压系统施工 (18)6.7 真空加载 (19)6.8 增压 (19)6.9 卸载 (19)7 监测、检测与验收 (21)7.1 施工监测 (21)7.2 加固效果检测 (23)7.3 工程验收 (23)附录A 施工记录表 (24)1 总则1.0.1为了统一增压式真空预压法加固软土地基的勘察、设计、施工、监测、检测和验收的技术要求，推广增压式真空预压技术的应用，有效控制工程质量，确保工程安全，制定本规程。
1.0.2 本规程适用于淤泥、淤泥质土、冲填土、泥炭土和有机质土等软土地基的加固处理。
1.0.3增压式真空预压法技术应用除应符合本规程的规定外，尚应符合国家、行业标准的有关规定。
2 术语、符号及参考标准2.1 术语2.1.1增压式真空预压法air-booster vacuum preloading通过设置排水系统、密封系统、抽真空系统和增压系统，利用真空压力和增压气体压力使土体排水固结来加固地基的方法。
2.1.2排水系统drainage system将加固区土体内水、气顺利排出的结构系统，由水平管网排水系统和竖向排水系统组成。
2.1.3密封系统sealing system对加固区起密封作用的结构统称，包括密封墙、密封膜、压膜沟、覆水围埝。
2.1.4密封墙sealing wall用于密封存在较深透水、透气层加固场地边界的墙体。
真空预压软基处理的施工技术
中 粗 砂 垫 层 在 竹架 上铺设 ， 第 以进一 步 保障基层的整ｌ 眭和承载力要求 。 体． 为了确保增加地 基的承载 力 ， 在
图 ２ 真 空 预 压施 工工 艺 流 程 图
２１ ０ ２年第 ７期
土工 布铺设完后 ，再铺设 ５ ｒ￣ ０ ０ｅ ５ ａ
绑扎牢 固 ， 铁丝 头朝下 ， 防止刺 穿密 封膜 。滤管埋于砂垫层 中， 滤水管上
部 有 １～ ０ｃ 砂 垫 层覆 盖 。 ５ ２ ｍ （ ） 设 真 空 管 路 和 膜 下 测 头 ２埋
滤 管按 间距 ５ｍ呈框格形 布置。 根据每个预压 区的设计尺寸 ， 先将滤 管摆设并连接好 ， 接头处用铁丝绑扎 牢固 ，然后在管路旁边开挖 滤管沟 ， 沟深约 ｌ ０ｃ 一边挖沟一边埋管 ２ ｍ， ５ 人沟 ， 并用中 、 粗砂填平。滤管出膜处 采用无缝镀锌钢管和接头相 连接 ， 垂 直伸出膜 面约 ３ ｍ。 Ｏｃ
吸力。开始阶段 ， 防止真空预压对 为
软基处理区域作为一个密封体 ， 通过 真 空泵负 压源将 土体 中的孔 隙水 和
空 气抽排 出加 固体 ，使 土体 固结 压
缩， 提高 地 基 承 载 力 。因此 ， 每 一 道 对
纵 横竹竿 的每个 交叉 点都必 须用铁
丝 绑扎 牢 固 ， 要 时 增 加 在 对 角 线 方 必 向上 绑 设 竹 架 。
靠近路边的场地直接采用 挖掘机 、 小 型运 输设备 运输 及人工 配合铺 填整 平； 场区中部的砂料可用水力运输方
法 或铺设 钢板小 型运输 设备 向前进 占 的方 法 铺 设 。中粗 砂 垫 层 平 整度 要 求 为 ± Ｉ。 ５Ｏ＿ Ｄ
加固区周 围土体造成瞬间破坏 ， 严格 控制抽真空速率。具体操作时可先开 启半 数真空泵 ， 后逐 步增加真空泵 然 工作 台数 ，当真空度达到 ６ Ｐ 、 ０ｋ ａ 经 检查无漏 气现象后 ，开始膜 面蓄水 ， 开足所有泵直到恒载值 ８ Ｐ 。 ０ｋ ａ （） ８抽真空维护 抽真 空维 护期 间 ， 膜上覆盖水深 按现 场条件 以不小于 １ ． ｍ为宜 。 ０ 有效 真空 预 压时 间一 般 为 ９ ～ ０
3 预压法
2.在均布荷载p作用下 当Uz=0.75所需的历时t
235 1 .5 157
由Uz=0.75，＝1.5查图得到Tv＝ 0.47
湖南科技大学
地基处理
【例】厚度H=10m粘土层，上覆透水层，下卧不透水层，其压缩应力 如下图所示。粘土层的初始孔隙比e1=0.8，γsat=20KN/m3,压缩系 数a=0.00025kPa-1，渗透系数k=0.02m/年。试求： ① 在自重条件下固结度达Uz=0.75时所需要的历时t？ ② 在均布荷载p作用下Uz=0.75时所需要的历时t？ ③ 若将此粘土层下部改为透水层，则Uz=0.75时所需历时t？
铺设排水用砂垫层
湖南科技大学
地基处理
②竖向排水体施工
从国内外的技术发展来看，竖向排水体先后主要应用过： 300-500mm的普通砂井；70-120mm的袋装砂井；塑料排水带。
1）普通砂井 A,经常会出现不连续出现断桩或者缩颈现象不能避免； B,大直径的砂井使用的设备比较笨重，施工麻烦，造价高， C,且从排水需要上看，不需要这么大的排水体。 D,地基中的淤泥经常在施工时或者排水时会混入砂井中，影响排 水效果。 因此后来大直径的砂井用得越来越少，逐步采用小直径的袋 装砂井。
k (1 e1 ) 2 c 14 . 4 m /年 v 固结系数 a w 0 0 1.在自重条件下 200
当Uz=0.75所需的历时t 由Uz=0.75，＝0查图得到Tv＝0.6
Tv H 2 t 4.17年 cv
湖南科技大学
地基处理
【例】厚度H=10m粘土层，上覆透水层，下卧不透水层，其压缩应力 如下图所示。粘土层的初始孔隙比e1=0.8，γsat=20KN/m3,压缩系 数a=0.00025kPa-1，渗透系数k=0.02m/年。试求： ① 在自重条件下固结度达Uz=0.75时所需要的历时t？ ② 在均布荷载p作用下Uz=0.75时所需要的历时t？ ③ 若将此粘土层下部改为透水层，则Uz=0.75时所需历时t？