预压法

预压加固法

又称预压加固法。在建筑物的软土地基上，预先堆放足够的堆石或堆土等重物，对地基预压使土壤固结、密实以加固地基的工程措施。是软基处理的一种。达到预压标准后，撤去重物，开挖地基，再修筑建筑物或闸坝，以减小建筑物沉陷，提高地基承载力及建筑物的稳定性。预压堆土高度应使其荷重大于建筑物的荷重方为可靠，但不能超过地基的承载力。堆土要分层、间歇地进行，待地基固结、沉陷、稳定后再堆下一层，一般施工约需半年时间。在高含水量的黏土中，为缩短预压施工时间，可在地基中设置砂井排水，以加速黏土固结过程。

简介

预压法指的是为提高软弱地基的承载力和减少构造物建成后的沉降量，预先在拟建构造物的地基上施加一定静荷载，使地基土压密后再将荷载卸除的压实方法。对软土地基预先加压，使大部分沉降在预压过程中完成，相应地提高了地基强度。预压法适用于淤泥质粘土、淤泥与人工冲填土等软弱地基。预压法分不排水预压、排水预压和联合预压三类。

不排水预压

不排水预压：地基中不设置竖向排水体进行加载预压。分堆载预压和真空预压两种方法。

堆载预压

在地基上堆放重物(水、土、砂、石等)进行预压。当堆载超过计划建造的建筑物荷载时，称为超载预压。为了防止堆载时压坏地基，需分级加载，即：在前一级荷载作用下地基基本固结后，再施加下一级荷载，直至达到设计荷载为止。

预压所需时间的长短取决于地基土层的渗透特性、厚度和预压荷载的大小等因素。这些因素可以根据地基固结理论进行计算预计。施工时应监测地面沉降和土中孔隙水压力的消散情况，对预压加以控制。

为了加速厚层软土的固结，缩短预压时间，应设法改善厚层软土的排水条件。最常用的排水的方法是在地基中按一定间距作孔,孔内填砂以形成砂井（图1）。然后在地面加铺砂垫层加以沟通。近年来，土工织物日益发展，已开始采用纤维编织的袋装砂井和在排水纸板上发展起来的塑料板排水。预压法

堆载预压早在50年代就广泛地应用于铁路、公路路堤、码头和岸坡的地基处理；还应用于土坝、水闸、房屋、冷藏库和油罐等工程的软基处理。如中国的苏北大浦和汉江杜家台两个大型水闸工程，经过预压后，大大减少了闸室和岸墩的沉降量；又如上海地区采用3万米3油罐充水预压改良地基，取得了显著效果。

真空预压

以大气压作为预压荷载（图2），对地基土进行抽气,在土中造成一定的真空度,形成大气压力与真空压力的差值作用，将土中一部分水抽出，从而使地基土固结而加固。如果设置排水砂井，还可将孔隙内的水加速排出。真空预压法最早由杰尔曼教授于1952年提出。早期由于密封工艺及真空产生技术上的问题，未能在工程中得到广泛应用，我国从20 世纪50年代末开始研究这一方法，直到 1980 年才在工程应用上获得成功。

真空- 堆载联合预压法

真空预压法是排水固结法的一种，即先在原地基表面铺垫一定厚度的砂垫层作为水平排水体，再在土体中打入袋装砂井或塑料排水带（以下统称砂井）作为竖向排水体。将不透气的薄膜铺设在需要加固的软土地基表面的砂垫层上，薄膜四周埋入土中，通过埋设于砂垫层中的滤水管，将薄膜下砂垫层中的空气抽出，使其形成相对负压。由于砂井渗透性较大，该负压能够快速传递到砂井中，从而在砂井和砂井周围土体之间形成孔压差，使土体中的孔隙水流入砂井并被排出，达到固结目的。真空预压系统由抽真空系统和排水排气系统两部分组成。根据的工程经验，膜上下压差可维持在80 ～ 95 kPa左右，一般可取75 ～ 80 kPa作为设计压差。真空- 堆载联合预压法是在真空预压施工的基础上，在膜下真空度达设计要求并稳定1 ～ 2周后进行堆载预压施工。堆载施工完毕后，真空和堆载联合作用，直到满足固结度或沉降速率要求时可以卸除真空荷载。

真空 - 堆载联合预压法的优点

与堆载预压法相比，真空 - 堆载联合预压法具有如下的突出特点：（1）加载快，真空荷载无须分级施加，可以一次性快速施加到 80 kPa以上而不会引起地基失稳； ( 2)土体固结快，在真空吸力的作用下易使土体中的封闭气泡排出，从而使土的渗透性提高、固结过程加快； ( 3)当地面沉降相同时，该法可以获得比堆载预压法高的土体密实度和承载力。

真空 - 堆载联合预压法的场地适用条件

真空 - 堆载联合预压法的适用范围较广，主要适用于能在加固区形成稳定负压边界条件的软土地基，如淤泥质土、淤泥、素填土、吹填土和冲填土等。对于砂土和粉煤灰，采取措施后也能获得所需的真空度。 2004年Gao 将真空预压法应用在渗透性大的软土中，2007年金小荣等首次运用真空联合堆载预压法加固含承压水地层软基，进一步成功拓展了该法的应用领域。

排水预压

排水预压：地基中设置竖向和横向排水体进行加载预压。分排水固结、电渗排水固结和降低地下水位三种方法。

排水固结

由排水系统和加压系统组成。排水系统由竖向排水体和横向排水体组成。加压系统是施加固结压力的荷载，对要求迅速提高地基土强度、缩短工期的工程是利用其本身自重施加荷载，对沉降要求严格的工程要另外施加预压荷载。竖向排水体是砂井、碎石排水井、塑料排水板。砂井和碎石排水井的施工方法有套管成孔法、螺旋钻成孔法和水冲成孔法。螺旋钻成孔法和水冲成孔法不适用于土质很软、容易发生缩孔、塌孔现象的地基。袋装砂井一般使用导管式振动打设机械，中国普遍使用的打设机械有轨道门架式、履带臂架式、步履臂架式、吊机导架式等。塑料排水板由芯板和滤膜组成。芯板是用聚丙烯和聚乙烯塑料加工成两面有间隔沟槽的矩形板体。土体中固结渗流水通过滤膜流入沟槽内，再通过沟槽从排水垫层中排出。滤膜材料一般使用耐腐蚀的涤纶衬布。塑料排水板一般是使用插板机施工。

电渗排水固结

向地基中打入金属电极、通以直流电后，由于直流电场作用，土中水以阳极流向阴极，这种现象称为电渗。如果水在阴极排出而在阳极没有补充水，土就会固结，引起土层压缩。一般用钢筋或铝棒作为阳极，用井点管作为阴极。本法适用于处理饱和淤泥质粘性土和粉质粘土。

降低地下水位

降低地基中地下水位可以使软土层受到相当于水位下降高度水柱重量的作用而固结。一般采用井点法降低地下水位。本法适用于处理砂质土地基和在软土层内有砂土夹层的地基。

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