基础工程讲义讲稿换填法

基础工程1.地基与基础地基：任何建筑物都是支承在地层上，受建筑物荷载影响的那一部分地层称为地基。基础：建筑物向地基传递荷载的下部结构称为基础。2.天然地基和地基处理天然地基：当基础直接建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称为天然地基。地基处理：如果天然地基很软弱，不能满足地基强度和变形等要求时，则要对地基进行人工处理后再建造基础，这种地基加固称为地基处理。第一章概述1.地基处理的对象：软弱土地基和特殊土地基。软弱土地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。特殊土地基包括湿陷黄土、膨胀土、红粘土和冻土等。2.地基处理的方法是：利用置换、夯实、排水、胶结、加筋和热学等方法；

目的是：对地基土进行加固，以改善地基土的强度、压缩性、渗透性、动力特征和特殊土地基的特性。4.建筑物建造在软弱地基和特殊土地基时面临的四个问题：

⑴强度及稳定性：当地基的抗剪强度不足以承受上部结构的自重及附加荷载时，地基就会发生局部或整体破坏。⑵变形：当地基在上部结构的自重及附加荷载作用下产生过大的变形时，会影响建筑物的正常使用；当超过建筑物所能容许的不均允沉降时，结构可能产生开裂；湿陷性黄土遇水湿陷，膨胀土遇水膨胀、失水收缩也属于这类问题。

⑶渗漏：渗漏是由地下水在运动中产生的动水压力而引起的，当地基的渗漏或水力坡降超过容许值时，会导致流砂（土）和管涌事故。

⑷液化：在地震、机器及车辆的振动、波浪作用和爆破等动力荷载作用下，会引起饱和松散粉细砂（包括部分粉土）产生液化，使土体类似于液体而失去抗剪强度，从而造成地基失稳和震陷。7.选择地基处理方案的因素和步骤

⑴根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、工程地质及水文地质条件、环境情况和对相邻建筑的影响等因素，初步选定几种处理方案。⑵对初步选定的各种地基处理方案，分别从加固机理、适用范围、预期效果以材料来源及消耗、机具条件、工期要求、施工队无素质和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比，确定最优处理方案。⑶对已确定的处理方案，在有代表性的场地上进行相应的现场试验，并进行必要的测试，以检验设计参数和处理效果，如果达不到设计要求时，应查找原因、采取措施或对方案进行修改。第二章换填法2.分类

按回填材料分类：砂垫层、碎石垫层、素土垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层1.换填法

换填法是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去，然后分层填入强度较大的砂、碎石、素土、灰土以及其它性能稳定和无侵蚀性的材料，并夯实（或振实）至要求的密实度。按施工机械可分为：重锤夯实法，机械碾压法和振动压实法

。3.换填法的作用：(1)提高持力层的强度，并将建筑物基础压力扩散到垫层以下的软弱地基；(2)垫层置换了软弱土层，可以减少地基的变形量；(3)加速软土层的排水固结；(4)调整不均匀地基的刚度；(5)对湿陷性黄土、膨胀土或季节性冻土等特殊土，其处理目的主要是为了消除或部分消除地基土的湿陷性、胀缩性或冻胀性。4.换填法适用土类：淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等浅层处理。一、垫层的设计(一)砂垫层的设计1.垫层的设计原则

⑴足够的厚度以置换可能受剪破坏的软弱土层；⑵足够的宽度以防止砂垫层向两侧挤出；⑶设计垫层为排水垫层。

2.砂垫层的厚度z的确定3.佛垫层宗宽度应根测据垫银层侧禁面土墙的承丽载力护来决教定，盲砂垫两层底蓬部宽按度b霸′可愧由下密式或兔根据求当地唤经验惠确定甘。(二均)土奸垫层切设计狭素土狼、灰止土、锯二灰立土垫迁层总北称土朗垫层亮。适蛋于处鄙理1您～4归m厚采的软汇弱土爸层。灰土扫垫层物即通蹦常讲嘴的2遣：8中或3速：7浩灰土恨。垫预层强锣度随侦灰量未的增姐加而唐提高贸。二灰嘉垫层匠是将湖石灰窝和粉屋煤灰虑两种套材料奶按2擦：8戏或3马：7容体积肠比加昨适当您水拌走和均她匀后邪分层扇夯实茄。其伴强度越比灰裁土垫教层高样得多歉，常烫用于姿处理阅湿陷净性黄称土。砂垫插层的彩厚度林一般献不宜咳大于杠3m竖，太如厚则抽施工洞困难嫁；也旬不宜梢小于陪0.难5m毛，太深簿则责换土膨垫层宫的作舟用不项显著页。（一傅）厚桶度确券定软土恭地基意上土巨垫层碎厚度讽的确爷定与加砂垫畅层相检同。1.仿对奔非自静重湿毁陷性优黄土卖地基缺上的原垫层遥厚度阻应保悉证天泪然黄幅土层眯所受雨的压睁力小愧于其肝湿陷前起始湖压力省值。2.壤对骨自重醉湿陷哀性黄沃土地刃基上甘，垫脱层厚兼度应诞大于烤非自逝重湿溉陷性恨黄土雹地基才上垫候层的谎厚度其，或歌控制毕剩余险湿陷尖量不亲大于量20吼cm执才能趣取得陕好的域效果雨。（二飘）宽仔度确茅定：灰土弊垫层营的宽显度可饼取（三害）平授面处蠢理范解围素土妇垫层氧或灰科土垫统层可果分为那局部唉垫层某和整趴片垫染层。三、悦粉煤育灰垫队层1.奸化学晋性质粉煤幼灰和另天然倡土中句的化电学成河分具捡有很红大的赴相似揭性，嘱具有躲火山帝灰的节特性丝式，在轮潮湿雹条件膛下具叙有凝盐硬性垄，与忧二氧葵化硅薪，三引氧化摘二铝撞等物棋质进虑行水躺化反茅应，宪生成撒水化落产物疗，使岸碾压线密实既的粉肌煤灰碎颗粒絮胶结腐固化弹形成鹅块状锹结构种，可看提高仁粉煤婚灰的南强度却，降纹低压序缩变确形，制增强蛮抗渗陈性和烘水稳升定性杀。2.袖物理由性质粉煤白灰的咸压实竹曲线欲与粘产性土毛相似你，具献有相沃对较感宽的客最优踏含水旺量区维间，届其干嫁密度妖对含刻水量令的敏得感性定比粘券性土睬小，分最优痒含水击量易柿于控扒制。第二剖节欠土傅的压甘实作贺用土一辩般由窝固体尽颗粒枪、水鱼、空裙气组约成。正土中原固、乖液、汗气三票相组互成的受比例趁反映屈干湿烈、密丢实程谅度，魄对评超价土煌的工励程性版质有念重要寒意义皇，是图垫层炭压实蜘参数骨选择幻玉的依亩据。一、段土的净压实悉机理实践镰证明阻，要溜使土边的压焰实效透果最萄好，湿其含脆水量煤一定萝要适梨当。躬对过唱湿的垮土进悲行碾探压会裤出现盟“橡筒皮土推”，置不能盼增大捷土的智密实贷度。旺对很港干的岛土进捡行碾净压，段也不认能把婶土充庄分压翻实。1.恐最优养含水屑量：在干东密度垃—含晒水量嫩曲线才上干反密度蔬的峰贪值即钓为最帖大干县密度榆，与羞之对纷应的救含水气量即叙为最轻优含若水量税。2.泄干密日度—晚含水痒量曲软线的俗物理怠意义⑴当轮粘性翅土的淹含水放量较册小时迁，水些化膜通很薄蒙，以荣结合会水为轮主，失颗粒激间引章力大端，在割一定绢的外晕部压侵实功研作用万下，掌还不汁能克代服这庄种引来力而绞使土甲粒相偏对移起动，燃压实植效果紧差，鸣土的虫干密啊度较闪小；⑵当负增加混土的容含水息量时卫，结肯合水稼膜逐雅渐增室厚，安颗粒握间引枪力减皮弱，造土粒透在相袋同的谅压实扔功能拴下易驴于移悉动而妄挤密着，压闯实效拼果提夏高，科土的画干密律度也溜随之物提高低；⑶当戏土中寨含水散量增叙大到绍一定习程度告后，横孔隙喉中开浙始出衬现自姨由水愁，结庆合水毛膜的虎扩大做作用奏并不届明显据，颗闭粒间朋引力深很弱家，但手自由罚水充烟填在女孔隙泻中，殖阻止饶了土狂粒间语的移无动，锯并随闯着含密水量钢的继捉续增厘大，蝇移动星阻力为逐渐薄增大输，压另实效精果反述而下邪降，蜂土的关干密粗度随店之减纠少。压实亡系数泪可参钓考表肚1.真2-老1选声用。ρd——拉现场着土的资实际捞控制况干密晶度；宅ρdm桨ax——携土的悔最大显干密铅度。1.酬压实诉系数听λc室内望击实洞试验寨：二、挽土的束压实纪系数2.击含水吵量施工臂含水纸量应分尽量惹接近娱最优这含水妹量。飘可按截表2轧.2字-2谨选用优。应通备过现猛场试副验确努定，丝式可参印考表忍2.网2-各3及梦2.停2-邀4。嫁采用那不同扛的施绘工机偿械，敢要选千择与循之相胃应的犁参数丛。3.预铺填病厚度饶及压革实遍这数§3介垫奴层施穷工一、朵垫层贪施工坦方法机械猾碾压邪法、枯重锤啊夯实锐法和致振动肢压实帽法三妇种。（一冰）机驴械压禾实法机械扛碾压钢法是贱采用促压路菌机、煤推土忙机、迎羊足滋碾、响振动浊碾或艰其它经压实学界些野来压意实软败弱地馋基土复或分坛层填秒土垫加层。施工换步骤1.项现将夸拟建仁范围尿内一执定深续度内艇的软健弱土浑挖出牢至设护计要药求，蒸2.逝再将便底部荡土体泊碾压菊加固乒，3只.然巷后分丹层填天筑，筑逐层乏加密沃。机械绸碾压拿法是斑采用牢各种猪压实显机械崇来压腔实地浪基土讽，此赛法常程用于念基坑堤面积植宽大套和开旗挖土树方量怕较大尖的工左程。恰在工营程实削践中芽，对锻垫层写碾压蜓质量获的检耍验，扯要求面获得魄填土休最大象干密款度。施工撕参数赵：如裹施工黑机械缴、铺耳筑厚数度、日碾压鲜遍数索与填藏筑含船水量眉等都取必须笋由工凡地试鱼验确宽定。土类懒和场流地对午碾压效设备稼选用勇的影队响粘性土等软弱土杂填土砂土、湿陷性黄土、碎石土狭窄场地，边角平碾或羊足碾平碾振动碾或振动压实机蛙式夯实机施工愉中，灭随层材检验蓬平均屋干密捕度、仓含水易量。扩采用裤环刀卖法或兆贯入灰测定姿法。隙每个蝇基坑羊或1烈00稼～5事00蹄m2凑设一么个检叫验点浆。质量贤检验(二那)重钞锤夯兄实法重锤待夯实桥法是削用起伍重机睁械将评夯锤塑提升喉到一模定高附度，爬然后差自由兴落锤垂，不您断重吓复夯干击以仰加固嫩地基尼。施工兴顺序重锤索夯实奶宜一机夯挨灭一夯居顺序季进行仗。在依独立伯柱基搭基坑款内，复宜按狱先外头后里纱的顺旅序夯授击。叙同一县基坑妻底面贴标高膨不同茂时，肆应按鲜先深啊后浅歼的顺耀序逐覆层夯医实。2.洋施工愿要点⑴现宾场试掏夯⑵夯加击前及应检坟查坑盲中土蒙的含淹水量⑶施徐工夯铸打工提艺⑷现婚场有贿边坡询或邻酷近建蜡筑物肯时，彼应当怀采用弃必要钞的防啄护措僵施。3.启质量叶检验不仅蛮要检松查施饶工记扔录及嫂试夯崇最后听下沉塌量，贡而且纷要检朋查加着固质器量。孔基槽照每3尺0m虽一点从，整杨片地项基每贴10喉0m蚂22舞点以机上(三爬)平腰板振共动法振动星压实瓶法是香利用娘各种斗振动烟压实庭机，本将松会散土逮振压亡密实弃。适用量于处残理无毫粘性刻土或草粘粒柔含量跳少，羡透水确性较侍好的辽松散亿杂填柳土地厅基。振动财压实慕机的乖工作夹原理欲是由外电动凉机带过动两鹊个偏忘心块讯以相凶同速坝度反贱向转挤动而炸产生鸟很大钢的垂释直振谢动力词。压实士效果嗽：一才般杂下填土箩经振抹实后搜，地绵基承竭载力王特征吵值可脑达1华00利～1修20巡寿kP苦a。振动组压实征的效樱果与召填土微成分凑、振五动时跃间等安因素颈有关党，一辫般振白动时昼间越棒长，完效果跳越好蓄，但沾振动候时间关超过粱某一禁值后辛，振暴动引克起的短下沉牧基本挥稳定霞，再刮继续画振动屑就不肠能起谱到进窗一步绩的压熔实作班用。振实仙范围辜应从慎基础患边缘歪放出森0.斜6m极左右秋，先漠振基对槽两浇边，纠后振末中间懂，其斜振实屯的标患准是拐以振费动机况原地吓振实话不再乖继续帐下沉转为合沾格，共并辅介以轻得便触搬探试亿验检许验其租均匀挠性及优影响狗深度幻玉。二、写砂（奖砂砾拦、碎骆石）竿垫层掌施工1.号垫层烂材料砂石漆：颗夏粒级女配良蜜好、过质地刃坚硬虽的砂图石，清不得藏含有羞草根故、垃裙圾，森含泥丝式量应环小于砖5％挖。2.披施工蹦要点⑴施价工机尝具宜亿采用颠振动记碾和葬振动博压实损机，浅压实匠参数稳由现准场试洒验确甜定；⑵不愉同施巧工机骄具应搂采用肯不同弊的最鹊优含卡水量顾；⑶如尾存在戴不良婚地质久现象亚，应游先进名行清界理，政然后朽再施调工垫哪层；⑷施舞工过结程中仔严禁渣扰动秋垫层害下卧灭的淤园泥和粥淤泥鲜质土立等软科弱土熊层；⑸砂串石垫窗层的絮底面芬宜铺乡丰设在蔽同一陡标高歼上；⑹当衬地下工水位卧高于饼基坑谅底面护时，脱应采革取排耕降水悼措施3.逐质量送检验采用岁环刀也法或篮贯入摩测定右法⑴环戴刀法：用夕容积为不小铺于2聪00拴cm位3的范环刀巧压入采每层忧2/鸽3的豆深度交处取余样，著测定屑其干别密度议，干塌密度乐应不游小于符该砂均石料