地基处理之换土垫层法内容丰富

换土垫层法2.1概述2.2压实原理及压实参数2.3砂（砂石、碎石）垫层2.4粉煤灰垫层2

.5干渣垫层2.6土（素土）、灰土垫层本章目录

当软弱土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求，而软弱土层的厚度又不很大时，将基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层换填强度较大的砂、碎石、素土、灰土、二灰、粉煤灰、高炉干渣或其它性能稳定、无侵蚀性等材料，并压（夯、振）实至要求的密实度为止，这种地基处理方法称为换填法。定义：换土垫层法换土垫层法换填法根据换填材料和施工工艺可分为：换填法在古今应用都十分广泛。长城的城墙基础的地基用灰土处理。换填材料施工定义：《建筑地基处理技术规范》JGG79-2002中规定：4.1.1换土垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。

当软弱土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求，而软弱土层的厚度又不很大时，将基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层换填强度较大的砂、碎石、素土、灰土、二灰、粉煤灰、高炉干渣或其它性能稳定、无侵蚀性等材料，并压（夯、振）实至要求的密实度为止，这种地基处理方法称为换填法。适用性：换土垫层法饱和曲线粘性土砂土粘性土在某种压实功能下（标准压实功能）达到最密时的含水量称为最优含水量，对应的干密度称为最大干密度砂土：①不存在最优含水量；②在完全风干和饱和两种状态下易于击实；③潮湿状态下不易击实压实原理及压实参数土的压实机理

人们很早就用土作为建筑材料，而且知道要把松土击实。公元前200多年，我国秦朝修筑驰实（行车大道），就有用“铁锥筑土坚实”的记载，说明那时人们已经认识到土的密度和土的工程特性有关。粘土颗粒-----------------++++引力d水分子阳离子强结合水弱结合水自由水饱和曲线粘性土粘性土在某种压实功能下（标准压实功能）达到最密时的含水量称为最优含水量，对应的干密度称为最大干密度土的压实机理压实原理及压实参数压实原理及压实参数击实试验轻型：粒径小于5毫米重型：粒径小于40毫米25下，分三层击实56下，分5层击实压实原理及压实参数击实试验影响土的压实性的因素

含水率的影响当含水率较小时，土的干密度随着含水率的增加而增大，而当干密度增加到某一值后，含水率继续增加反而使干密度减小。干密度的这一最大值称为该击数下的最大干密度，此时对应的含水率称为最优含水率。压实原理及压实参数击实功能的影响

对同一种土，压实功能小，则能达到的最大干密度也小，最优含水率大；压实功能大，则能达到的最大干密度也大，最优含水率小施工工现现场场如如何何控控制制压压实实程程度度？？压实实原原理理及及压压实实参参数数压实实度度现场场施施工工的的土土料料，，土土块块大大小小不不一一，，含含水水量量和和铺铺填填厚厚度度又又很很难难控控制制均均匀匀，，因因此此实实际际压压实实土土的的均均质质性性较较差差，，固固对对现现场场土土的的压压实实，，应应以以压压实实系系数数来来进进行行检检验验。。砂（碎石、砂砂石）垫层的的设计砂（砂石、碎碎石）垫层设计要求：既要求有足够够的厚度以置置换可能被剪剪切破坏的软软弱土层，又又要求有足够够的宽度以防防止砂垫层向向两侧挤出。。排水砂垫层不同于置换垫层，前者主要在在基础底面设设置厚度为30cm的砂（或砂石石、碎石）垫垫层，以利于于软土层的排排水固结注意砂垫层的厚度设计（砂石、碎石石）垫层砂垫层厚度z应根据砂垫层底面下下卧层的承载载力及建筑物对地基基变形要求确定。按下卧层的承承载力确定b回填土B=b+2ztgdzPZ+pCZfz填z

pCZpCD各参数的计算算砂（砂石、碎碎石垫层）PZ+pCZfz条形基础矩形基础,平面分布fz-经深度修正后后的垫层底面面处软弱下卧卧层土的地基基承载力设计计值砂（砂石、碎碎石垫层）粉质粘土和粉粉土换填材料中、粗、砾、碎石土、石屑灰土0.25≥0.50203062328压力扩散角θ注：1、当Z/b<0.25时，除灰土外外，其余材料料均取=0°；2、当0.25<Z/b<0.50时，可内插求求得。计算时，先假假设一个垫层层的厚度，验验算。如不合合要求，则改改变厚度，重重新验算，直直至满足为止止。砂（砂石、碎碎石垫层）砂垫层承载力力的确定垫层的承载力力决定于填筑筑材料的性质质、施工机具具能量大小及及施工质量的的优劣等，一一般应通过试试验现场确定定。另外垫层层承载力的设设计值尚必须须对软弱下卧卧层的承载力力验算后再确确定。垫层的承载力力宜通过现场场载荷试验确确定，并应进进行下卧层承承载力的验算算。砂（砂石、碎碎石垫层）沉降计算当垫层断面确确定后，对于于重要的建筑筑物或垫层下下存在软弱下下卧层的建筑筑物，还应进进行地基的变变形计算。垫层地基的变变形由垫层自自身变形和下下卧层变形组组成。换填垫垫层在满足规规范要求，垫垫层地基的变变形可仅考虑虑其下卧层的的变形。对沉沉降要求严的的或垫层厚的的建筑，应计计算垫层自身身的变形。垫层下卧层的的变形量可按按现行国家标标准《建筑地基基础础设计规范》的有关规定计计算。砂（砂石、碎碎石垫层）砂（砂石、碎碎石）垫层施施工1、选料：砂垫层和砂石石垫层的材料料，宜采用题题起级配良好好，质地坚硬硬的中砂、粗粗砂、砾砂、、卵石或碎石石，石子的粒粒径不宜大于于50mm，砂、石料中中不得含有杂杂物，含泥量量不应超过5％。对用作排排水固结的砂砂垫层，其含含泥量不宜大大于3％。粉细砂也也可以作为垫垫层的材料，，但因其不易易压实，而且且强度也不高高，此时宜掺掺入25％～30％的碎（卵））石，以保证证垫层的密实实度和稳定性性。砂（砂石、碎碎石垫层）砂（砂石、碎碎石）垫层施施工2、施工要点：：在软土层上采采用砂垫层时时，应注意保保护好基坑底底部及侧壁士士的原状结构构，以免降低低软土的强度度。当用细砂作为为垫层材料时时，不宜使用用振捣法和水水撼法．当用人工级配配的砂石铺设设垫层时，应应将砂石拌和和均匀后，再再进行铺筑和和捣实．铺筑前应先行行验槽。砂（砂石、碎碎石垫层）砂（砂石、碎碎石）垫层质质量检验检验方法有：：环刀法、贯贯入仪、静力力触探、轻型型动力触探或或标准贯入试试验检验；另另对砂石垫层层也可用重型型动力触探检检验，并均应应能过现场试试验以设计压压实系数所对对应的贯入度度为标准检验验垫层的施工工质量。压实实系数也可用用环刀法，灌灌砂法等。垫层的施工质质量检验必须须分层进行。。应在每层的的压实系数符符合设计要求求后铺上层土土。例题:某四层砖混结结构的住宅建建筑，承重墙墙下为条形基基础，上部建建筑物作用于于基础的荷载载每米120kN，基础的平均均重度为20kN/m³。地基土表层层为粉质粘土土，厚1m，重度为17.5kN/m³，第二层为淤淤泥，厚15m，重度为17.8kN/m³，地基承载力力特征值fak=50kPa,第三层为密实实的砂砾石,地下水距地表表为1m.因为地基土较较软弱,不能承受建筑筑物的荷载,试设计砂垫层层.换土垫层法粉煤灰垫层粉煤灰简介粉煤灰是燃煤煤电厂排放的的工业废弃物物，每年排放放量与日俱增增。粉煤灰是是电厂在煤粉粉燃烧过程中中，当煤通过过炉膛高温时时绝大部分矿矿物杂质在高高温下熔化，，在被送到低低温区时固化化成球状颗粒粒的玻璃体。。粉煤灰的处理理与利用已为为我国一个比比较突出的经经济和社会效效益问题注意粉煤灰垫层粉煤灰简介粉煤灰的工程程特性及其对对环境的影响响自重轻击实性能好抗剪强度压缩性承载能力渗透性抗液化性对环境的影响响自重轻对工程程来讲是好还还是不好？粉煤灰比重比比粘性土小得得多，一般松松散重度在６６－７kN/m3间，经轻型击击实试验后干干密度为0.92~1.35t/m3;比土要轻的多多，产生差别别的原因在于于粉煤灰主要要是以硅，铝铝为主的非晶晶态玻璃球体体组成，结晶晶矿物含量较较少。而粘性性土矿物都由由石英、长石石和粘土矿物物等晶体组成成。粉煤灰垫层粉煤灰简介粉煤灰的工程程特性及其对对环境的影响响自重轻击实性能好抗剪强度压缩性承载能力渗透性抗液化性对环境的影响响粉煤灰的颗粒粒组成特点，，使它具有可可振实或碾压压的条件，击击实试验曲线线峰值段比天天然土具有相相对较宽的最最优含水量区区间。粉煤灰灰的最优含水水量变动幅度度是±４％，大于土土的２％的变变动幅度。因因此，粉煤灰灰在回填过程程中达到设计计密实度要求求的含水量容容易控制，施施工质量容易易得到保证。。粉煤灰垫层粉煤灰简介粉煤灰的工程程特性及其对对环境的影响响自重轻击实性能好抗剪强度压缩性承载能力渗透性抗液化性对环境的影响响c，￠应通过室室内土工试验验确定。当无无试验资料时时，可定为当当压实系数为为0.9~0.95时，￠＝２３３～３０，c=5-30kPa粉煤灰垫层粉煤灰简介粉煤灰的工程程特性及其对对环境的影响响自重轻击实性能好抗剪强度压缩性承载能力渗透性抗液化性对环境的影响响粉煤灰的压缩缩性能与击实实功能、密实实度和饱和程程度等因素有有关。上海规规范指出应通通过土工试验验确定，当无无试验资料时时，在压实系系数为0.9~0.95时，Es＝８～２０ＭＭpa粉煤灰垫层粉煤灰简介粉煤灰的工程程特性及其对对环境的影响响自重轻击实性能好抗剪强度压缩性承载能力渗透性抗液化性对环境的影响响粉煤灰垫层经经压实后承载载能力的试验验结果可知，，具有遇水后后强度降低的的特性。当无无试验资料时时，压实系数数为0.9~0.95时的浸水垫层层，其容许承承载力可采用用120~200kPa,但尚应满足软软弱下卧层的的强度和地基基变形要求。。粉煤灰垫层粉煤灰简介粉煤灰的工程程特性及其对对环境的影响响自重轻击实性能好抗剪强度压缩性承载能能力渗透性性抗液化化性对环境境的影影响粉煤灰灰颗粒粒组成成近似似砂质质粉土土，压压实过过程中中与压压实初初期具具有较较大的的渗透透系数数，但但随着着龄期期的增增加，，渗透透性能能逐渐渐减弱弱。粉煤灰灰有火山灰灰反应应—龄期效效应粉煤灰灰垫层层粉煤灰灰简介介粉煤灰灰的工工程特特性及及其对对环境境的影影响自重轻轻击实性性能好好抗剪强强度压缩性性承载能能力渗透性性抗液化化性对环境境的影影响粉煤灰灰在压压实后后不会会发生生液化化粉煤灰灰垫层层粉煤灰灰简介介粉煤灰灰的工工程特特性及及其对对环境境的影影响自重轻轻击