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处于饱和状态下的软弱地基最为经济的处治方式为排水固结。其虽然较深层软弱地基处治使用的复合地基，或浅层软层软弱地基处治使用的地基换填，所需要的工期要长，但却是软弱地基处治中最为经济的一类处治工艺。 众所周知，土体是具有多相性，即土体是由固、液、气三相构成的。处于饱和状态的土体含水率很高，造成土体的有效应力相对较小。而如果能在土体中合理的施加附加应力，即确保软弱地基不发生剪切破坏，即不发生失稳的前提下提供额附加外应力，就可使软弱地基中的自由水随着土体孔隙率的降低而被挤压排出，从而减小了土颗粒之间的距离，甚至形成土颗粒接触，大大提高土体的密实度，继而提高土体的有效应力强度。这就是软弱地基的排水固结机理，宏观上表现为可控的地基沉降。 由此看出，如果软弱地基有砂层分布，就可大大减小软弱地基排水固结时地下水的排泄距离。因此，软弱地基中的砂层对加快排水固结具有非常好的作用。 工程实践中，为了加快软弱地基中的地下水排水距离，加快软弱地基固结，往往需在软弱地基中依据一定的规格布置塑料排水板、袋装砂井等排水措施。尤其是软弱地基有砂层分布时，这些排水措施的设置将极大地加快软弱地基的排水固结。
图1 塑料排水板施作 在软弱地基排水工艺中，真空预压由于不会产生剪切破坏，因此在工程中与塑料排水板或袋装砂井工艺配合后，具有较为广泛的应用。但需要注意的是，真实预压主要作用是负压形成的“吸水”作用，这明显不同于其他加载作用形成的“排水”固结机理。因此，真空预压工艺应用往往需与软弱地基边界的隔水工艺相配合。如软弱地基中存在透水性砂层，需采用搅拌桩对拟处治的软弱地基在周边进行隔水帷幕的施作，从而避免在真空预压“吸水”时造成周边坡软弱地基中的地下水通过砂层源源不断的流入正在处治的软弱地基，导致软弱地基处治效果不佳，甚至很差。出现“排水不少，固结（沉降）很小”的尴尬局面。  图2 真空预压施作 因此，软弱地基的排水固结工艺确定时，一定要查清地层结构，这也是软弱地基处治的前置条件。 软弱地基处治工程施作中常常存在超载、等载和欠载预压三类模式。这三类模式的定义取决于处治后软弱地基上部额外荷载的量值。小于这个荷载的就是欠载，超过这个荷载的就是超载，和这个荷载相同的就是等载。但不管哪种模式，软弱地基都受到额外的附加应力，都会发生排水固结，只是在不同荷载作用下发生排水固结的速度有所差异。并不是欠载预压就没有附加应力，这个概念一定要明确。 也就是说，软弱地基发生排水固结，一定要有附加应力的额外施加。换句话说，在软弱地基段开挖后，有的人担心会发生软弱地基沉降的想法不对的。这在很多软弱地基工程中常常能见到开挖好几米，在外界荷载小于挖除软弱地基重量的条件下，却还在担心软弱地基的沉降量不能满足工程要求的想法是错误的。 总之，从事岩土工程，“概念一定要准确，经验一定要丰富。”作为岩土工程师，多年以后，或许用于岩土工程理论研究的导数、微积分公式早已忘却，但用于岩土工程实践的基本概念一定不能忘却。只有基本概念准确，才能更好地指导工程实践。也只有正确概念指导下的工程经验累积、总结，才能更好地从事岩土工程。这是我们每一个岩土工程实践者所要铭记于心的。 |
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