基本介紹
- 中文名：井徑比
- 外文名：drain spacing ratio
- 學科：地基處理
- 定義：砂井的有效工作半徑與半徑之比
- 有關術語：砂井
- 領域：土木工程
簡介,砂井,砂井的直徑和間距,砂井的長度,砂井的布置和範圍,砂墊層,排水固結,堆載預壓法,
簡介
井徑比是指砂井的有效排水直徑de與砂井的直徑dw之比。其中de:砂井的有效排水直徑（m），當砂井在平面上為正方形布置時，de=1.128d，當為等腰三角形布置時，de=1.05d（d:砂井的間距）。在地基處理中，由於地基普遍存在著含水量大、 承載力低、 壓縮性高等不利的工程特性， 需要對地基進行相應的處理。其中排水固結法是最常用的地基處理方式之一，而井徑比的選擇好壞直接影響到排水固結的效果。井徑比是堆載預壓法中一個設計要點。
砂井
砂井是為加固目的在軟土地基 中設定的柱狀砂體。根據作用原理不同，又可分為擠密砂井(砂樁)和排水砂井兩種。擠密砂井間距較密，用砂量大，用砂將土擠實。排水砂井作 用主要是為低透水性軟粘土提供一個 排水通道，以加快土層固結的速度。 砂井的直徑一般在30～40厘米，深度 在30米以內(視不同土層要求)，間距2～3米。砂井的設定方法是將帶有樁靴的鋼管沉入土中，形成樁孔， 在拔出鋼管的同時灌入砂子。鋼管沉入的方法有錘擊打入法、水沖法和振 動法。砂井的設計主要是確定砂井的直徑、間距、長度、布置方式和範圍。這些參數可按固結理論根據固結度要求來選擇。
砂井的直徑和間距
砂井的直徑和間距以保證順利排水和途徑最短為宜，主要取決於土的固結特性和施工期的要求。根據固結理論和工程實踐可知，縮短砂井間距比增大砂井直徑對加速固結的效果要好，即井徑與其間距的關係是“細而密”比“粗而稀”為佳。但也不是越細越密固結效果越好，太細不能保證灌砂的密實和連續，太密則對周圍土擾動較大而降低土的強度和滲透性，反而影響加固效果。所以，常用的普通砂井直徑可取300～500mm，袋裝砂井直徑可取70～120mm，塑膠排水板已標準化，一般相當於直徑60～70mm。井距則按一定範圍的井徑比（砂井有效排水範圍等效直徑de與砂井直徑dw之比）選取，工程上普通砂井的間距可按n=6～8選用，袋裝砂井和塑膠排水板的間距可按n=15～22選用。
應當指出，砂石樁中的砂樁與排水砂井均是以砂為填料的樁體，但兩者的作用是不同的。砂樁的主要作用是擠密土層，故樁徑宜較大；而砂井的主要作用是排水固結，故井徑相對較小。
砂井的長度
砂井的長度應根據建築物對地基的穩定性、變形要求和工期確定。當壓縮土層不厚、底部有透水層時，砂井應儘可能貫穿壓縮土層；當壓縮土層較厚，但間有砂層或砂透鏡體時，砂井應儘可能打至砂層或透鏡體；當壓縮土層很厚，其中又無透水層時，可按地基的穩定性及建築物變形要求處理的深度來決定。按穩定性控制的工程，如路堤、土壩、岸坡、堆料場等，砂井深度應通過穩定分析確定，砂井長度應超過最危險滑動面的深度2.0m。從沉降考慮，砂井長度宜穿透主要的壓縮土層。
砂井的布置和範圍
砂井常按梅花形和正方形布置。假設每個砂井的有效影響面積為圓面積，如砂井間距為l，則等效圓（有效排水範圍）的直徑de與l的關係為：梅花形時，de=1.05l；正方形時，de=1.13l。由於梅花形排列較正方形緊湊和有效，套用較多。砂井的布置範圍可由基礎輪廓線向外擴大2～4m。
砂墊層
在砂井頂面應鋪設排水砂墊層，以連通各個砂井形成通暢的排水面，將水排到場地外。砂墊層厚度不應小於0.5m；水下施工時，砂墊層厚度一般為1.0m左右。為節省砂料，也可採用連通砂井的縱橫砂溝代替整片砂墊層，砂溝的高度一般為0.5～1.0m，砂溝寬度取砂井直徑的2倍。
排水固結
排水固結法主要用於解決地基的沉降和穩定問題。為了加速固結，最有效的辦法就是在天然土層中增加排水途徑，縮短排水距離，設定豎向排水井（砂井或塑膠排水帶），以加速地基的固結，縮短預壓工程的預壓期，使其在短時期內達到較好的固結效果，使沉降提前完成；並加速地基土抗剪強度的增長，使地基承載力提高的速率始終大於施工荷載增長的速率，以保證地基的穩定性。排水固結法適用於處理飽和和軟弱土層，但對滲透性極低的泥炭土要慎重對待。
堆載預壓法
在地基土中人工設定排水通道，利用形成通道 的材料使加速預壓後的土中孔隙水排出的排水固結法。多用於對沉降要求不高的建(構)築物的地基加 固。中國在工業與民用建築物的軟土地基處理中廣 泛套用。根據人工排水通道的不同，分為砂井、袋裝 砂井或塑膠排水帶堆載預壓法。砂井用沉管或水沖法成孔，灌注含泥量不大於3%的中、粗砂製成。井徑一般為30～40cm，井距不小於1.5m，長度取決於土層分布、附加應力大小、壓縮層厚度和滑動面深度。砂井頂部設厚0.5～1.0m的排水砂墊層或連 通砂井的縱橫排水砂溝。它有兩種施工方式：一種 是在建造建(構)築物前堆載(土、砂、石等)預壓，待 沉降基本完成後移出荷載再行建造；另一種是利用 建(構)築物自身重量，或再加一些超載重量預壓。
