地基处理与加固-换填垫层法处理地基

换填垫层法处理地基延时符学习目标1.了解换填垫层法的作用机理和适用条件；2.掌握换填垫层的设计计算方法；3.掌握换填垫层的施工要点。一、换填垫层法的适用条件与作用

换填垫层法也称开挖置换法，是将地基软弱土层部分或全部挖除，然后换填工程特性良好的材料，并予以分层压实作为地基持力层的地基加固方法。它是一种常用的较经济、简便的浅层处理方法。一、换填垫层法的适用条件与作用

适用条件：

处理浅层的淤泥和淤泥质土、杂填土、湿陷性黄土、膨胀土及季节性冻土等软弱或不良土层，并可处理暗沟或暗塘等局部软弱土层。

常用的换填材料：主要有砂、碎(卵)石、灰土、素土、煤渣以及其他强度高、压缩性低、稳定性好和无侵蚀性的工程特性良好的材料。

一、换填垫层法的适用条件与作用碎石垫层三七灰土垫层一、换填垫层法的适用条件与作用垫层的主要作用有：1.提高持力层的承载力，减少基础沉降量2.加速地基的排水固结3.防止地基冻胀4.消除地基的湿陷性和胀缩性二、砂砾垫层的设计计算

1.垫层厚度的确定

垫层的厚度应使垫层底面(软弱下卧层顶面)承载力符合强度要求。由于砂砾垫层具有较大的变形模量和强度，基础底面的压力将通过垫层以一定扩散角向下扩散。要求扩散到垫层底面(下卧层顶面)处的附加压应力与自重应力之和不超过下卧层的承载力容许值。矩形基础：条形基础：二、砂砾垫层的设计计算

计算时，一般可采用试算的方法，即先初步拟定一个垫层厚度，再用式(3-2-1)验算，如不符合要求，则改变厚度，重新验算，直到满足要求为止。垫层厚度一般不宜小于0.5m，且不宜大于3.0m。

当地基土软且厚或基底压力较大时，应考虑其他加固方案。二、砂砾垫层的设计计算2.垫层平面尺寸的确定垫层的平面尺寸应满足基础底面压应力扩散的要求，并防止垫层向两边挤出。若垫层平面尺寸不足，四周侧面土质又较软弱时，垫层有可能部分挤入侧面软弱土中，使基础沉降增大。垫层的宽度可按下式或根据当地经验确定：

二、砂砾垫层的设计计算

3.垫层承载力的确定垫层承载力容许值宜通过现场确定，当无试验资料时，可参考表3-2-2值。

4.基础沉降量的计算

砂垫层上基础的沉降量由垫层本身的压缩量Scu与软弱下卧层的沉降量Ss所组成，即:二、砂砾垫层的设计计算

3.垫层承载力的确定垫层承载力容许值宜通过现场确定，当无试验资料时，可参考表3-2-2值。

4.基础沉降量的计算

砂垫层上基础的沉降量由垫层本身的压缩量Scu与软弱下卧层的沉降量Ss所组成，即:三、砂砾垫层的施工

1.砂砾垫层的材料要求砂砾垫层材料应就地取材，同时又要符合强度要求，一般可采用中砂、粗砂、砾砂和碎(卵)石。其中黏粒含量不应大于5％，粉粒含量不应大于25％，因为这些成分含量过多，不利于排水和夯实。另外，砾料粒径以不大于50mm为宜，并且不应含有植物残体等杂质。垫层材料应以中砂为主，其颗粒的不均匀系数不应小于5。也可掺入一定数量的碎石(碎石粒径不应超过100mm)，这样既能提高强度，又易于夯实。三、砂砾垫层的施工

2.砂砾垫层的施工要点

1）垫层材料应分层填筑，分层压实。2）为达到最大密实度，施工中应根据压实方法控制垫料的含水率。当地下水位高于基坑底面时，为保证施工和垫层质量，应采取排水或降低水位的措施。3）基坑开挖时，应避免扰动垫层下的软弱土层，可保留20cm左右厚的土层暂不挖，待铺填垫层前再挖至设计标高。基坑挖好经检验后，应迅速铺压垫层材料。三、砂砾垫层的施工4)在碎石或卵石垫层底部宜设置15～30cm厚的砂垫层，以防止淤泥或淤泥质土层表面的局部破坏。同时必须防止基坑边坡土体坍落混入垫层。5)砂砾垫层的质量检验，可选用环刀取样法或灌入法进行，以干重度和贯入度为控制指标。测定其干重度时，以不小于砂料在中密状