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篇1:排水固结法
排水固结法
排水固结法在工程中的应用
摘要:由于南京河西新城区位于长江边,分布有较厚的软弱土体,且含水量高,压缩性大,强度低,工程地质性差,因此在进行城市道路建设时需对地基进行处理,地基加固采用排水固结法,降低工后沉降,避免产生不均匀沉降,提高路基强度及稳定性。本文介绍了这种方法的施工过程中的应用及注意事项。
关键词:道路软基塑料排水板堆载预压
本文主要介绍作者在南京河西新城区基础设施建南湖路道路工程施工中对排水固结法加固地基的施工工艺及注意事项。
1、工程简介
(1)地理位置
南湖路道路工程为河西新城区主干道系统南北向的一条主干道,南起雨润路,经纬九路北接纬八路,路长2954.76米。随着河西新城区及全运会场馆建设的开发及启动,南湖路道路工程的建设尤显重要,南湖路将贯通又一条南北向主干道,沟通雨润路、纬九路、纬八路等数条东西向主干道,发挥其在整个路网中的作用,使路网布局更趋于均衡合理。同时对沿线的土地开发利用也起到一定的作用。路段将分南北两段进行招标,其中南段:雨润路―纬九路段,长1025.16米;北段:纬九路―纬八路,长1929.60 米。
(2)工程地质简述
工程勘探结论:本路线沿线普遍分布有较厚的软弱土体,且2-2、2-3层含水量高,压缩性大,强度低,工程地质性差,需对地基进行处理,地基加固采用排水固结法,降低工后沉降,避免产生不均匀沉降,提高路基强度及稳定性。
本工程中的排水固结预压法有两种:排水板- 堆载预压法与排水板- 真空预压法。同时根据设计要求,考虑到整体性,拟全线路段采用塑料排水板+ 堆载预压,堆载时间大于6个月;桥头过渡段及软土巨厚段采用塑料排水板+真空预压,抽真空保持3个月。 交叉口范围路基处理宽度为15 米+ 路幅+15米。
表中排水板长度已经包含交叉口加宽处理及排水板伸入垫层50cm的用量。 工后沉降控制值:路段小于20cm,桥头过渡段小于10cm。
各段塑料排水板长度变化处施工时应注意土层变化,进行合理调整长度。 两种方式交接处堆载范围内渐变段20m,10m 堆载2m,另10m堆载2-1.5m。
2、塑料排水板的打插施工
(1) 塑料排水板:C 型执行塑料排水板质量检验标准JTJ/T257-96,
(2)施工机械:插板振动机
(3)塑料排水板的设计要求:本标段塑料排水板的布置为梅花形,间距1.5米,打设深度见表1。塑料排水板打设到设计深度后,进入垫层的长度为50cm,顶端弯折平放埋设于砂垫层中。
(4)施工工艺流程:整平场地铺筑下层砂垫层机具就位塑料排水板穿靴插入套管割断塑料排水管机具移位铺设上垫层
3、排水板-堆载预压法的堆载施工
(1)20cm砂垫层:塑料排水板施工完毕后测量放线,准确定出砂垫层的坡脚线,并用石灰标示。采用人工配合自卸车进行分堆摊铺法摊铺。为第一文库网保证砂垫层的填筑宽度、厚度、轴线等符合设计要求。
(2)埋设沉降观测设备:施工要求同后面介绍的真空预压的'沉降观测设备要求一样。
(3)土工布施工:本次采用无纺土工布,选用的土工布质量要满足设计要求,外观无破损,无老化,无污染现象;在平整好的砂垫层上摊铺,摊铺时应拉直平线,紧贴下承层,
不得出现扭曲、折皱、撕裂、重叠。然后进行路基填土,并回折土工布覆盖在上层,应保持平整顺适。
为保证土工布的整体性,搭接长度为30-90cm。
(4)盲沟的设置:为能及时排出软土路基固结渗透水,按设计要求在砂垫层两侧设置盲沟(下口40cm,上口60cm,高50cm)。
(5)先加40-60cm土的荷载。然后再进行正常的堆载,堆载高度1.5-2.0m土,可进行松土、其他材料的等质代换。堆载时间应由沉降量、沉降速率双控制。沉降量见表1,二灰结石施工前沉降速率应小于0.2mm/d。但堆载时间至少保证6个月,我们将进行9个月。
4、排水板-真空预压法施工
真空预压是排水排水真空预压法的关键环节。在塑料排水施工完毕并辅好好砂垫层后,即可进行真空排水预压工程的各项工作。本工程预压面积11850m2。
(1)真空预压施工工艺流程:施工准备前期勘探、仪器埋设主、支管定位和安装铺设土工布、膜开挖回填密封沟抽气管道和真空泵联接抽真空、软基监测铺第二层土工布、膜上仪器埋设路基填筑真空预压卸载验收
(2)施工工艺要点
A、施工准备
a、开始真空预压施工前,其前道工序如排水板、砂垫层必须通过质量验收。
b、计划在加固区外的适当位置处搭设2 个临时工地仓库(抽真空时一个用作发电机房),每个面积约20-40m2。
B、前期勘探、仪器埋设
目的:查看有无水源补给充足的透水层,分析软基加固效果,判断软基稳定性,研究加固机理。本次埋设设备主要有分层沉降管、测斜管、孔隙水压力计。
C、主、支滤管定位、安装
结合本工程设计要求和施工段特点,主管布置形式采用双主管,滤管间距5.5m。主支滤管布置形式采用梳齿状。主管与滤管之间采用四通连接,滤管与滤管之间用直通连接,主管与主管之间用三通连接。该中布置形式能保证整个加固区内真空均匀一致,而且个别泵机停机检修,对真空度几乎无影响。
D、铺设土工布及密封膜
密封膜:采用密封性好、韧性好,抗老化性能和抗穿刺能力强的专用密封膜,密封膜为在厂内加工完成(接头工厂内已接好)的两层整块膜,在铺密封膜前,要认真清理平整砂垫层检除贝壳和尖角石子,填平打设袋装砂井或塑料排水板时留下的孔洞,应将露出的排水板头埋入砂垫层中。第一层膜铺好后认真检查及时补漏,再铺设第二层密封膜,同样要认真检查及时补洞。
E、开挖、回填密封沟
密封沟布置在施工区四周,在真空预压施工中它主要起周边密封作用,密封沟施工采用人工结合机械开挖,开挖深度大于1.5m,并进入淤泥层,在铺设密封膜后,密封沟须用粘土回填。开挖密封沟时注意塌方,谨防坚硬带菱角碎石等落入沟中。施工中要求边开挖、边埋膜、边回填。
F、抽气管道和真空泵联接
本次真空预压加固区约为11850 m2,一台7.5KW 的真空泵可控制800-1200 m2 的面积,计划安排真空泵30 台(5 台备用),实际使用数量根据现场真空情况决定。
真空主管通过出膜器及吸水胶管与真空泵连接。出膜器的连接必须牢固,密封可靠。为了防止由于地质突变等不利条件,也可预留若干个备用出膜接口,以备加泵使用。
5、施工组织安排和进度计划
为按期并高质量完成本次软基处理工程的施工任务,施工企业必须为工程做最充分的准备工作,组织在软基处理,特别是在排水板-堆载和排水板- 真空预压方面施工经验丰富的施工管理人员和工人,配备完善的施工机械,以先进的项目管理模式,设置施工现场组织机构。
6、施工质量和安全保证措施
(1)抽真空主、滤管均匀分布。滤管间距确定为5.5m。在预压区边侧的滤管应留适当的距离。
(2)抽真空主、滤管均选用直径76mm 的PVC 管。滤管周围打滤水孔。滤管用无纺土工布滤膜完全包裹。
(3)抽真空主管与滤管间用同径四通连接。
(4)密封沟靠真空预压一侧的边坡,要用挖土机结合人工修整平顺,不允许存在局部突出的硬块,以避免抽真空时顶破撕裂密封膜。
(5)密封膜选用两层符合抽真空要求的塑料薄膜。
(6)铺设密封膜前,进行砂垫层表面处理。
(7)铺设密封膜时,先铺第一层密封膜。检查后铺设第二层密封膜。
(8)密封膜的边缘埋入密封沟底淤泥中。
(9)各真空预压加固单元按每800-1200平方左右的加固面积配置一套真空泵系统,与其射流泵配套的电机功率为7.5KW,泵的真空度可达到95Kpa。在每个加固单元两端的真空泵靠中心一侧,各加设一个预留出膜器,并准备一台备用泵。
(10)选用合格真空表检测真空度。
(11)采用自备柴油发电机提供动力保障,电路布设安全、合理,不影响抽真空效果。
(12)抽真空期间,配备人员24 小时在现场值班,保证发电机及抽真空系统正常工作。并及时记录有关技术参数。
(13)现场值班人员经常观察并记录真空度变化情况,发现膜下真空度下降时,应及时处理。
7、施工质量标准和监测控制
监测控制包括:现场补充钻探、取土样、表面沉降观测、水平位移观测、孔隙水压力观测、膜下真空度观测、室内土工试验等。
(1)现场观测及现场试验
A、表面沉降观测:真空预压期每3 天观测一次,填土施工期每填一层土观测一次,真空预压卸载前后每天观测一次,卸载结束7 天后,每7-15天观测一次。
B、水平位移观测:观测仪器用测斜仪,观测频率同表面沉降观测,但在填土施工期应适当加密。
C、膜下真空度观测:利用真空度表观测,埋设在砂垫层中间,利用细塑料管接出,布置5个左右,抽真空期间,须每天观测。
D、分层沉降观测:分层沉降磁环每孔12 个,间距2.0m,观测仪器用分层沉降仪,观测频率同表面沉降。
E、孔隙水压力观测:观测仪器用振弦频率仪,观测频率同分层沉降。
(2)取土及室内试验
真空- 堆载联合预压结束前后各取一次土,孔深24m,每3m 取土一组,每次2孔。室内土工试验内容主要包括:含水量、容重、液塑限,对部分土样做渗透试验、固结试验。 结束语
排水固结法在软基处理中起得了良好的效果,并且这种处理方法很适用于水系发达,地质软弱的江南地区。
篇2:排水固结法原理,方法及适用范围什么?
排水固结法原理,方法及适用范围什么?
3.排水固结法 其基本原理是软土地基在附加荷载的作用下,逐渐排出孔隙水,使孔隙比减小,产生固结变形,在这个过程中,随着土体超静孔隙水压力的逐渐消散,土的有效应力增加,地基抗剪强度相应增加,并使沉降提前完成或提高沉降速率。
排水固结法主要由排水和加压两个系统组成。排水可以利用天然土层本身的透水性,尤其是上海地区多夹砂薄层的特点,也可设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的竖向排水体。加压主要是地面堆载法、真空预压法和井点降水法。为加固软弱的粘土,在一定条件下,采用电渗排水井点也是合理而有效的。
(1)堆载预压法 在建造建筑物以前,通过临时堆填土石等方法对地基加载预压,达到预先完成部分或大部分地基沉降,并通过地基土固结提高地基承载力,然后撤除荷载,再建造建筑物。
临时的预压堆载一般等于建筑物的荷载,但为了减少由于次固结而产生的沉降,预压荷载也可大于建筑物荷载,称为超载预压。
为了加速堆载预压地基固结速度,常可与砂井法或塑料排水带法等同时应用。如粘土层较薄,透水性较好,也可单独采用堆载预压法。
适用于软粘土地基。
(2)砂井法(包括袋装砂井、塑料排水带等) 在软粘土地基中,设置一系列砂井,在砂井之上铺设砂垫层或砂沟,人为地增加土层固结排水通道,缩短排水距离,从而加速固结,并加速强度增长,
砂井法通常辅以堆载预压,称为砂井堆载预压法。
适用于透水性低的软弱粘性土,但对于泥炭土等有机质沉积物不适用。
(3)真空预压法 在粘土层上铺设砂垫层,然后用薄膜密封砂垫层,用真空泵对砂垫层及砂井抽气,使地下水位降低,同时在大气压力作用下加速地基固结。
适用于能在加固区形成(包括采取措施后形成)稳定负压边界条件的软土地基。
(4)真空-堆载联合预压法 当真空预压达不到要求的预压荷载时,可与堆载预压联合使用,其堆载预压荷载和真空预压荷载可叠加计算。
适用于软粘土地基。
(5)降低地下水位法 通过降低地下水位使土体中的孔隙水压力减小,从而增大有效应力,促进地基固结。
适用于地下水位接近地面而开挖深度不大的工程,特别适用于饱和粉、细砂地基。
(6)电渗排水法 在土中插入金属电极并通以直流电,由于直流电场作用,土中的水从阳极流向阴极,然后将水从阴极排除,而不让水在阳极附近补充,借助电渗作用可逐渐排除土中水。在工程上常利用它降低粘性土中的含水量或降低地下水位来提高地基承载力或边坡的稳定性。
适用于饱和软粘土地基。
篇3:浅析某高速公路排水固结法处理软土路基
浅析某高速公路排水固结法处理软土路基
公路施工的质量好坏直接影响到公路的质量和寿命.本文结合笔者工作实例,探讨了排水固结法在公路软土路基中的应用及其相关加固原理.
作 者:刘加林 作者单位:佛山市公路工程质理监理检测所,广东,佛山,528000 刊 名:中国科技纵横 英文刊名:CHINA SCIENCE & TECHNOLOGY PANORAMA MAGAZINE 年,卷(期): “”(14) 分类号:U4 关键词:高速公路 软土地基 排水固结法 预压荷载施工篇4:总结法
所谓经验,是指由于这种知识或技能往往凭借个人或团体的特定条件与机遇而获得的,带有偶然性和特殊性的一面,因此,经验并非一定是科学的。它需要理论研究者和实践者做一番总结、验证、提炼加工工作。总结经验一般在实践中取得良好效果后进行。在总结经验时,一定要树立正确的指导思想,对典型要用马克思主义的立场和观点进行分析判断,分清正确与错误、现象与本质、必然与偶然。经验一定要观点鲜明、正确,既有先进性、科学性,又有代表性和普遍意义。
根据经验总结的具体实践过程,其一般方法步骤:
①确定研究课题与对象;
②掌握有关参考资料;
③制定总结计划;
④搜集具体实事;
⑤进行分析与综合;
⑥组织论证;
⑦总结研究成果;
⑧实行经验总结时应注意下次述各点:
选择对象要有代表性,具有典型意义;要以客观事实为依据,定性与定量相结合;要全面观察,注意多方面的联系;要正确区分现象与本质、得出规律性的结论;要有创造革新精神。
篇5:总结法
人民教育出版社全日制普通高级中学教科书数学第三册(选修II)第二章第一节
安徽师大附中 吴中才
【教学目标】
1. 使学生了解归纳法, 理解数学归纳的原理与实质.
2. 掌握数学归纳法证题的两个步骤;会用“数学归纳法”证明简单的与自然数有关的命题.
3. 培养学生观察, 分析, 论证的`能力, 进一步发展学生的抽象思维能力和创新能力,让学生经历知识的构建过程, 体会类比的数学思想.
4. 努力创设课堂愉悦情境,使学生处于积极思考、大胆质疑氛围,提高学生学习的兴趣和课堂效率.
5. 通过对例题的探究,体会研究数学问题的一种方法(先猜想后证明), 激发学生的学习热情,使学生初步形成做数学的意识和科学精神.
【教学重点】归纳法意义的认识和数学归纳法产生过程的分析
【教学难点】数学归纳法中递推思想的理解
【教学方法】类比启发探究式教学方法
【教学手段】多媒体辅助课堂教学
【教学程序】
第一阶段:输入阶段--创造学习情境,提供学习内容
1. 创设问题情境,启动学生思维
(1) 不完全归纳法引例:
明朝刘元卿编的《应谐录》中有一个笑话:财主的儿子学写字.这则笑话中财主的儿子得出“四就是四横、五就是五横......”的结论,用的就是“归纳法”,不过,这个归纳推出的结论显然是错误的.
(2) 完全归纳法对比引例:
有一位师傅想考考他的两个徒弟,看谁更聪明一些.他给每人一筐花生去剥皮,看看每一粒花生仁是不是都有粉衣包着,看谁先给出答案.大徒弟费了很大劲将花生全部剥完了;二徒弟只拣了几个饱满的,几个干瘪的,几个熟好的,几个没熟的,几个三仁的,几个一仁、两仁的,总共不过一把花生.显然,二徒弟先给出答案,他比大徒弟聪明.
在生活和生产实际中,归纳法也有广泛应用.例如气象工作者、水文工作者依据积累的历史资料作气象预测,水文预报,用的就是归纳法.这些归纳法却不能用完全归纳法.
2. 回顾数学旧知,追溯归纳意识
(从生活走向数学,与学生一起回顾以前学过的数学知识,进一步体会归纳意识,同时让学生感受到我们以前的学习中其实早已接触过归纳.)
(1) 不完全归纳法实例: 给出等差数列前四项, 写出该数列的通项公式.
(2) 完全归纳法实例: 证明圆周角定理分圆心在圆周角内部、外部及一边上三种情况.
3. 借助数学史料, 促使学生思辨
(在生活引例与学过的数学知识的基础上,再引导学生看数学史料,能够让学生多方位多角度体会归纳法,感受使用归纳法的普遍性.同时引导学生进行思辨:在数学中运用不完全归纳法常常会得到错误的结论,不管是我们还是数学大家都可能如此.那么,有没有更好的归纳法呢?)
问题1 已知=(n∈N),
(1)分别求;;;.
(2)由此你能得到一个什么结论?这个结论正确吗?
(培养学生大胆猜想的意识和数学概括能力.概括能力是思维能力的核心.鲁宾斯坦指出:思维都是在概括中完成的.心理学认为“迁移就是概括”,这里知识、技能、思维方法、数学原理的迁移,我找的突破口就是学生的概括过程.)
问题2 费马(Fermat)是17世纪法国著名的数学家,他曾认为,当n∈N时,一定都是质数,这是他对n=0,1,2,3,4作了验证后得到的.后来,18世纪伟大的瑞士科学家欧拉(Euler)却证明了=4 294 967 297=6 700 417×641,从而否定了费马的推测.没想到当n=5这一结论便不成立.
问题3 , 当n∈N时,是否都为质数?
验证: f(0)=41,f(1)=43,f(2)=47,f(3)=53,f(4)=61,f(5)=71,f(6)=83,f(7)=97,f(8)=113,f(9)=131,f(10)=151,...,f(39)=1 601.但是f(40)=1 681=,是合数.
第二阶段:新旧知识相互作用阶段--新旧知识作用,搭建新知结构
4. 搜索生活实例,激发学习兴趣
(在第一阶段的基础上,由生活实例出发,与学生一起解析归纳原理, 揭示递推过程.孔子说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者.”兴趣这种个性心理倾向一般总是伴随着良好的情感体验.)
实例:播放多米诺骨牌录像
关键:(1) 第一张牌被推倒; (2) 假如某一张牌倒下, 则它的后一张牌必定倒下. 于是, 我们可以下结论: 多米诺骨牌会全部倒下.
搜索:再举几则生活事例:推倒自行车, 早操排队对齐等.
5. 类比数学问题, 激起思维浪花
类比多米诺骨牌过程, 证明等差数列通项公式:
(1) 当n=1时等式成立; (2) 假设当n=k时等式成立, 即, 则=, 即n=k+1时等式也成立. 于是, 我们可以下结论: 等差数列的通项公式对任何n∈都成立.
(布鲁纳的发现学习理论认为,“有指导的发现学习”强调知识发生发展过程.这里通过类比多米诺骨牌过程,让学生发现数学归纳法的雏形,是一种再创造的发现性学习.)
6. 引导学生概括, 形成科学方法
证明一个与正整数有关的命题关键步骤如下:
(1) 证明当n取第一个值时结论正确;
(2) 假设当n=k (k∈,k≥) 时结论正确, 证明当n=k+1时结论也正确.
完成这两个步骤后, 就可以断定命题对从开始的所有正整数n都正确.
这种证明方法叫做数学归纳法.
第三阶段:操作阶段--巩固认知结构,充实认知过程
7. 蕴含猜想证明, 培养研究意识
(本例要求学生先猜想后证明,既能巩固归纳法和数学归纳法,也能教给学生做数学的方法,培养学生独立研究数学问题的意识和能力.)
例题 在数列{}中, =1, (n∈), 先计算,,的值,再推测通项的公式, 最后证明你的结论.
8. 基础反馈练习, 巩固方法应用
(课本例题与等差数列通项公式的证明差不多,套用数学归纳法的证明步骤不难解答,因此我把它作为练习,这样既考虑到学生的能力水平,也不冲淡本节课的重点.练习第3题恰好是等比数列通项公式的证明,与前者是一个对比与补充.通过这两个练习能看到学生对数学归纳法证题步骤的掌握情况.)
(1)(第63页例1)用数学归纳法证明:1+3+5+...+(2n-1)=.
(2)(第64页练习3)首项是,公比是q的等比数列的通项公式是.
9. 师生共同小结, 完成概括提升
(1) 本节课的中心内容是归纳法和数学归纳法;
(2) 归纳法是一种由特殊到一般的推理方法,它可以分为完全归纳法和不完全归纳法两种,完全归纳法只局限于有限个元素,而不完全归纳法得出的结论不一定具有可靠性,数学归纳法属于完全归纳法;
(3) 数学归纳法作为一种证明方法,其基本思想是递推(递归)思想,使用要点可概括为:两个步骤一结论,递推基础不可少,归纳假设要用到,结论写明莫忘掉;
(4) 本节课所涉及到的数学思想方法有:递推思想、类比思想、分类思想、归纳思想、辩证唯物主义思想.
10. 布置课后作业, 巩固延伸铺垫
(1) 课本第64页练习第1, 2题; 第67页习题2.1第2题.
(2) 在数学归纳法证明的第二步中,证明n=k+1时命题成立, 必须要用到n=k时命题成立这个假设.这里留一个辨析题给学生课后讨论思考:
用数学归纳法证明: (n∈)时, 其中第二步采用下面的证法:
设n=k时等式成立, 即, 则当n=k+1时, . 你认为上面的证明正确吗?为什么?
【教学设计说明】
1.数学归纳法是一种用于证明与自然数n有关的命题的正确性的证明方法.它的操作步骤简单、明确,教学重点不应该是方法的应用.我认为不能把教学过程当作方法的灌输,技能的操练.为此,我设想强化数学归纳法产生过程的教学,把数学归纳法的产生寓于对归纳法的分析、认识当中,把数学归纳法的产生与不完全归纳法的完善结合起来.这样不仅使学生可以看到数学归纳法产生的背景,从一开始就注意它的功能,为使用它打下良好的基础,而且可以强化归纳思想的教学,这不仅是对中学数学中以演绎思想为主的教学的重要补充,也是引导学生发展创新能力的良机.
2.在教学方法上,这里运用了在教师指导下的师生共同讨论、探索的方法.目的是加强学生对教学过程的参与.为了使这种参与有一定的智能度,教师应做好发动、组织、引导和点拨.学生的思维参与往往是从问题开始的,本节课按照思维次序编排了一系列问题,让学生投入到思维活动中来,把本节课的研究内容置于问题之中,在逐渐展开中,引导学生用已学的知识、方法予以解决,并获得知识体系的更新与拓展.
3.运用数学归纳法证明与正整数有关的数学命题,两个步骤缺一不可.理解数学归纳法中的递推思想,尤其要注意其中第二步,证明n=k+1命题成立时必须要用到n=k时命题成立这个条件.这些内容都将放在下一课时完成,这种理解不仅使我们能够正确认识数学归纳法的原理与本质,也为证明过程中第二步的设计指明了思维方向.
★ 归纳总结法
★ 地基申请书范文
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