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预压法 3.2.1 基本概念
预压法包括堆载预压法和真空预压法。还可进行真空~堆载联合预压。
1. 堆载预压法
是指在建筑物或构筑物建造前，先在拟建场地上用堆土或其他荷重，施加或分级施加与 其相当的荷载，对地基土进行预压，使土体中孔隙水排出，孔隙体积变小，地基土压密，以增长土体的抗剪强度，提高地基承载力和稳定性;同时可减小土体的压缩性，消除沉降量以便在使用期间不致产生有害的沉降和沉降差。其中堆载预压法处理深度一般达10米左右。
由于软土的渗透性很小，土中水排出速率很慢，为了加速土的固结，缩短预压时间，常在土中打设砂井，作为土中水从土中排出的通道，使土中水排出的路径大大缩短，然后进行堆载预压，使软土中空隙水压力得以较快地消散，这种方法称为砂井堆载预压法。有时，也在土中插入排水塑料带，代替砂井。由于塑料排水带可采用专用向土中插入塑料排水带的插板机施工，施工速度很快，得到较多应用。
2.真空预压法
真空预压法是先在需加固的软土地基表面铺设一层透水砂垫层或砂砾层，再在其上覆盖一层不透气的塑料薄膜或橡胶布，四周密封好与大气隔绝，在砂垫层内埋设渗水管道，然后与真空泵连通进行抽气，使透水材料保持较高真空度，在土的孔隙水中产生负的孔隙水压力，将土中孔隙水和空气逐渐吸出，从而使土体固结。
因此，预压法(排水固结法)可用于解决地基的沉降和稳定问题。预压法须满足两个基本要素：即加荷系统和排水通道。加荷系统是地基固结所需的荷载;排水通道是加速地基固结的排水措施。加荷系统可有多种方式，如堆载、真空预压、降水以及联合预压等;排水通道可以利用地基中天然排水层，否则，可人为增设排水通道，如砂井(普通砂井或袋装砂井)、塑料排水板、水平砂垫层等。
3.2.2 适用范围
适用于淤泥、淤泥质土和冲填土等饱和粘性土地基。
3.2.2 加固机理
饱和软黏土地基在荷载作用下，孔隙中的水被慢慢排出，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。所以，土体在受压固结时，一方面孔隙比减小产生压缩，一方面抗剪强度也得到提高。这说明，如果在建筑场地先加一个和上部建筑物相同的压力进行预压，使土层固结然后卸除荷载，再建造建筑物。这样，建筑物所引起的沉降即可大大减小。如果预压荷载大于建筑物荷载，即所谓超载预压，则效果更好，因为，经过超载预压，当土层的固结压力大于使用荷载下的固结压力时，原来的正常固结黏土层将处于超固结状态，而使土层在使用荷载下的变形大为减小。
在荷载作用下，土层的固结过程就是孔隙水压力消散和有效应力增加的过程。如地基内某点的总应力为σ，有效应力为σ'，孔隙水压力为u，则三者有以下关系。
σ'=σ-u (3.2-1)
用填土等外加荷载对地基进行预压，是通过增加总应力σ并使孔隙水压力u消散来增加有效应力σ'的方法。降低地下水位和电渗排水则是在总应力不变的情况下，通过减小孔隙水压力来增加有效应力的方法。真空预压是通过覆盖于地面的密封膜下抽...
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1、概述
杭州铁路水电段综合楼位于杭州铁路新客站南侧，框架结构，地面7层，半地下室1层，建筑面积8700m2。根据工程地质报告，场地地基土质由上至下依次为：填土厚1.6～2.4m;粉土厚2～2.9m， fk=135kPa;砂质粉土厚3.6～4.0m，fk=150kPa;粉砂厚8.4～9.8m， fk=160kPa，粉土层为中等偏高压缩性土，其下土层均为中等压缩性土。原设计采用了预应力混凝土管桩ф550，240根，桩长11m;ф600，82根，桩长11.5m。由于管桩将穿过较厚的粉土层，即俗称的“铁板砂层”，且桩直径较大，间距较密，因此无论采用何种贯入方法都非常困难。笔者对附近先期施工的铁路新客站附楼桩基施工情况进行了调查，其地质资料与本工程雷同，采用ф500预应力混凝土管桩静压法贯入，结果至地下5m左右粉土层处受阻。此情况足以说明该工程不宜应用管桩基础。
2、CM复合地基方案的提出
(1)本工程若采用天然地基，则基底为粉土层，属中等偏高压缩性土，会造成变形较大且不均匀，地基承载力也偏小。采用CM复合地基，正是对这些缺陷的补偿。
(2)CM复合地基的可行性。CM复合地基是由C桩(刚性桩)、M桩(亚刚性桩或柔性桩)、桩间土及褥垫层等四部分组成的，通过交叉布置CM桩及褥垫层，使桩和土共同作用并构成平面及竖向合理的刚度级配梯度，达到理想的协同工作应力状态，亦即：其一通过采用长C桩(进入深层良好土层)与短M桩(进入浅层较好的土层)的合理布置，形成三层地基刚度，从而调整地基的刚度分布，以达到有效地控制基础沉降;其二通过合理确定桩的间距形成土的三维应力状态，使土的强度得到大幅度提高和较充分利用;其三通过布置褥垫层使地基与上部结构柔性连接，在水平荷载作用下，可以有效地传递垂直荷载。CM复合地基这种刚度的调整，符合天然土层“浅弱深强”的一般规律和地基应力传递特征，补强了深浅部的地基刚度分布，并使之充分利用和提高桩间土的参与作用，有效地加强了地基强度。同时，与单一的桩基础相比，由于CM复合地基充分发挥了桩间土作用，其C桩(刚性桩)的用量较少，且间距较大，而直径较小，从而使桩间土的挤压作用大为减弱，在降低了施工难度的同时既减少了工程量，也降低了造价。
3、CM复合地基的实施
根据以上分析和调查提出改用CM复合地基的方案，经设计方同意后，并按图2所示的平面布置及剖面设计进行实施。C桩采用加厚的ф400预应力混凝土管桩，桩长9m，共167根，M桩采用ф500水泥搅拌桩，桩长5.5m，共178根。褥垫层为厚350mm砂石垫层，其配合比为中砂∶瓜子片∶水=5∶3∶1。先由北向南进行C桩施工，为减少噪音，采取静压贯入法，单桩压力控制值为：1500～2000kN。M桩施工待C桩施工过半后实施，钻孔中采取了加压法，配重量250kg，采用二喷二搅，其水泥含量为300kg/m3，水灰比0.5。实际施工过程表明，进展相当顺利。
4、效果
(1)动测与静载试验：经国家海洋局第二海洋研究所动测结论为：所抽检的18根C桩均为I类完整桩;各桩混凝土强度达到设计要求。经浙江大学土木工程测试中心静载测试结论为：CM复合地基荷载板的极限承载力至少可取277.2kPa，此时对应的板顶沉降...
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