b。=6+hg0N+bh.ug0+4hg0八'1o 则该处下卧层顶面的附加压应力·，为： b+1+b+号h,1g0h,1g0 (6-10) 式中：一基础的长度(m) 一基础的宽度(m: 0一砂垫层的压应力扩散角， 一般取35一45，根据垫层材料选用。 64 垫层 向超贵务务a 图6-4砂热层及应力分 图65砂垫层应力扩散图 砂垫层底面下的下卧层同时还受到垫层及基坑回填土的重力，所以 0=。+y,h+h (6-11) 式中：Y、Y一砂垫层、回填土的重度(N/m),水下时按浮重度计算， h一基坑回填土厚度(m)。 由式(6一13)(6一14)、(6一15)可得到砂垫层所需厚h。h一般不宜小于m或超过3m 寸的确定 面尺寸应为： L=1+2h,g B=b+2h.1g0 (6-12) 其中L、B分别为砂垫层底平面的长及宽，一般情况砂垫层项面尺寸按此确定，以防止 承受荷载后垫层向两侧软士挤动。 是票生密的降量是由整层本身的压缩量S,与软弱下卧层的沉降量S所组成 的 实际可以忽略不计。 求得 S,=0+0Hx么 2 E (6-17 式中： E,一砂垫层的压缩模量，可由实测确定，一般为12000一24000kPa:
( ) ( ) s s s h lb b h tg l bh tg h tg ] 3 4 [ 2 = + + + 则该处下卧层顶面的附加压应力σh 为： lb l b h tg h tg lb s s h + + + = 3 4 （6-10） 式中：l—基础的长度(m)； b—基础的宽度(m)； s h —砂垫层的厚度(m)； —基底处的附加应力(kPa)； —砂垫层的压应力扩散角，一般取 35。～45 。，根据垫层材料选用。 图 6-4 砂垫层及应力分布 图 6-5 砂垫层应力扩散图 砂垫层底面下的下卧层同时还受到垫层及基坑回填土的重力，所以 H = h + shs + h （6-11） 式中： s 、 —砂垫层、回填土的重度(kN／m3 )，水下时按浮重度计算， h—基坑回填土厚度(m)。 由式(6—13)、(6—14)、(6—15)可得到砂垫层所需厚 hs。hs 一般不宜小于 lm 或超过 3m， 垫层过薄，作用不明显，过厚需挖深坑，费工耗料，经济、技术上往往不合理。当地基土软 且厚或基底压力较大时，应考虑其它加固方案。 (二)砂垫层平面尺寸的确定 砂垫层底平面尺寸应为： L = l + 2hs tg B = b + 2hs tg （6-12） 其中 L、B 分别为砂垫层底平面的长及宽，一般情况砂垫层顶面尺寸按此确定，以防止 承受荷载后垫层向两侧软土挤动。 (三)基础最终沉降量的计算 砂垫层上基础的最终沉降量是由垫层本身的压缩量Ss与软弱下卧层的沉降量Sl所组成， S = Ss + Sl 由于砂垫层压缩模量比较弱下卧层大得多，其压缩量小且在施工阶段基本完成， 实际可以忽略不计。需要时 Ss 也可按下式求得： s H s s E h S + = 2 （6-17） 式中： Es—砂垫层的压缩模量，可由实测确定，一般为 12 000～24 000kPa：
G+OH 一砂垫层内的平均压应力。 厚染会贸头老的钙克法计家。S的家痘应行合建筑物容许沉降程的质泉。香测应加 第四节排水固结法 在荷我作用下， 孔隙中的水 实、强化的原理。在如图6-6a中，当土样的天 然有效固结压力为O0。时，孔隙比为©，在 e一0。曲线上相应为a点，当压力增加△c, 结辰力 固结终了时孔隙比减少△e,相应点为c点，曲 线abc为压缩曲线，与此同时，抗剪强度与固结 压力成比例地由a点提高到c点，说明土体在受 压固结时，与孔隙比减小产生压缩的同时，抗剪 强度也得到提高。如从 点卸 除压力△ f点再加压△o,土样再压缩将沿虚线到c,其相 结压力 应的强度包线，如图6-5b所示。从再压缩曲线gc可 )cOc曲线 t.0e曲线 看出，因结压力同样增加△c而孔隙比减小值为△ △e比△e小的多。这说明如在建筑场 地上先加 和 构相同的压 后印除何再地 ,可以使地基沉降减少，如进行超载预压（预压荷载大于建筑物荷载效果将更好，但预屈 法加固轧 土地基是 一种比较成熟、应用广泛的方法，它主要解决沉降和稳定 问题 一、砂井堆载预压法 软粘土渗透系数很低，为了缩短加载预压后排水固结的历时，对较厚的软土层，常在 地基中设置排水通道，使土中孔隙较快排出水。可在软粘士中设置一系列的竖向排水通道（砂 塑料排水板)，在软土顶层设置横向排水砂垫层如图67所示，借此缩短排 砂并地的设计 透性能。 彩青扬扬急物度 内，达到所需要的固结度（通常定为80%）。 糖水砂垫层 1,砂井的直径和间距：砂井的直径和间距 主要取决于土的固结特性和施工期的要求。从 原则上讲，为达到相同的固结度，缩短砂井何 距比增加缈井直径效果要好，即以“细而密
2 + H —砂垫层内的平均压应力。 Sl 可用有关章节介绍方法计算。S 的计算值应符合建筑物容许沉降量的要求，否则应加 厚垫层或考虑其它加固方案。 第四节 排水固结法 饱和软粘土地基在荷载作用下，孔隙中的水慢慢排出，孔隙体积慢慢地减小，地基发 生固结变形。同时，随着超静孔隙水压力逐渐消散， 有效应力逐渐提高，地基土的强度逐渐增长。现 以图 6-6 为例，可说明排水固结法使地基土密 实、强化的原理。在如图 6-6a 中，当土样的天 然有效固结压力为 ' 0 。时，孔隙比为 e。，在 e— ' c 曲线上相应为 a 点，当压力增加 ' ， 固结终了时孔隙比减少 e ，相应点为 c 点，曲 线 abc 为压缩曲线，与此同时，抗剪强度与固结 压力成比例地由 a 点提高到 c 点，说明土体在受 压固结时，与孔隙比减小产生压缩的同时，抗剪 强度也得到提高。如从 c 点卸除压力 ' ，则土样 发生回弹，图 6-6a 中 cef 为卸荷回弹曲线，如从 f 点再加压 ' ，土样再压缩将沿虚线到 c ‘，其相 图 6-6 室内压缩试验说明排水固结法原理 应的强度包线，如图 6-l5b 所示。从再压缩曲线 fgc‘可 a) e- ' c 曲线 b) τ- ' c 曲线 看出，固结压力同样增加 ' 而孔隙比减小值为 ' e ， ' e 比 e 小的多。这说明如在建筑场 地上先加一个和上部结构相同的压力进行加载预压使土层固结，然后卸除荷载，再施工建筑 物，可以使地基沉降减少，如进行超载预压(预压荷载大于建筑物荷载)效果将更好，但预压 荷载不应大于地基土的容许承载力。 排水固结法加固软土地基是一种比较成熟、应用广泛的方法，它主要解决沉降和稳定 问题 一、砂井堆载预压法 软粘土渗透系数很低，为了缩短加载预压后排水固结的历时，对较厚的软土层，常在 地基中设置排水通道，使土中孔隙较快排出水。可在软粘土中设置一系列的竖向排水通道(砂 井、袋装砂井或塑料排水板)，在软土顶层设置横向排水砂垫层如图 6-7 所示，借此缩短排 水途程，增加排水通道，改善地基渗透性能。 （一） （一） 砂井地基的设计 砂井地基的设计主要包括选择适当的砂井直径、间距、深度、排列方式、布置范围以及 形成砂井排水系统所需的材料、砂垫层厚度等，以使地基在堆载预压过程中，在预期的时间 内，达到所需要的固结度（通常定为 80%）。 1．砂井的直径和间距：砂井的直径和间距 主要取决于土的固结特性和施工期的要求。从 原则上讲，为达到相同的固结度，缩短砂井间 距比增加砂井直径效果要好，即以“细而密