地基处理 (2).ppt

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1、马润勇地基处理第三讲一、灰土和素土垫层第二章换填法处理第四节其他类地基土中垫层设计要点1．灰土垫层灰土垫层：是将基础底面下一定深度范围内的软弱土挖去，用一定体积比配合的灰土，在最优含水量情况下分层夯实或压实。适用于处理1～4m厚的软弱土层。灰土原材料：石灰和土。1)灰土垫层及其原材料2)垫层设计(1)承载力特征值的确定。经过人工压实的(或夯实)的3:7灰土垫层，当其压实系数λc控制在0.97及干土重度不小于14.5～15.0kN／m3时，其承载力特征值最大可达300kPa。对于2:8的灰土垫层，

2、当压实系数控制在0.95～0.97及干土重度不小于14.8～15.5kN／m3时，其承载力特征值最大可达300kPa。(2)垫层厚度的确定。计算方法同砂垫层。(3)垫层宽度的确定。灰土垫层的宽度一般为灰土顶面基础砌体宽度加2.5倍灰土厚度之和。3)灰土的材料特点及要求(1)石灰石灰是一种无机的(矿物的)胶结材料，它不但能在空气硬化，而且还能更好地在水中硬化，建筑工程中常用的熟石灰，其原料是石灰石，含碳酸镁的为白云石。石灰生产时，将石灰石在煅烧窑内加热到900℃以上(常达1100～1200℃)，碳

3、酸钙分解后放出碳酸气(CO2)而得到氧化钙(CaO)，即CaCO3→CaO+CO2↑煅烧后生成的石灰是质地较轻的块状物，颜色自白至灰或黄绿色，主要成分为氧化钙，其次为氧化镁。石灰(指生石灰)在使用前，一般用水熟化。生石灰的熟化是碳化作用，同时也是放热反应，可用下式表示：CaO+H2O→Ca(OH)2+65.3kJ／mol生石灰加水后放出热量，形成蒸气，同时体积膨胀。当质纯及煅烧良好时，其体积可增大1.5~2.0倍。体积增大是由于其相对密度减小(生石灰相对密度3.1，熟石灰相对密度2.1)和质地疏

4、松化为粉末状所致。施工现场，用于灰土的熟石灰要求过筛，其粒径不得大于5mm，且其中不得夹有生石灰块，也不得含有过多的水分。石灰的性质取决于其活性物质的含量，CaO与MgO含量越高，活性越大，胶结力越强。常用的熟石灰粉末其质量应符合Ⅲ级以上的标准，CaO+MgO含量不低于50％，如果要拌制强度较高的灰土，宜选用Ⅰ级或Ⅱ级石灰。当活性氧化物CaO+MgO含量不高时，应相应增加石灰用量。(2)土料灰土中的土不仅作为填料，而且参与化学反应，尤其是土中的黏粒(d<0.005mm)或胶粒(d<0.002mm

5、)，具有一定活性和胶结性，含量越多，土的塑性指数越高，则灰土的强度越高。在施工现场常采用就地基坑(槽)中挖出的黏性土和粉土(塑性指数Ip>8)拌制灰土。淤泥、耕土、冻土、膨胀土以及有机物含量超过8％的土料，都不得使用。土料应予过筛，其粒径不得大于15mm。4)石灰用量对灰土强度的影响灰土中石灰的用量在一定的范围内时，其强度随用灰量的增大而提高。但是，当超过一定限值后则强度增加很小，并有逐渐减小的趋势。例如，1：9的灰土，强度很低，只能改善土的压实性能；2：8和3：7的灰土，一般作为最佳含灰率，但

6、与石灰的等级有关。通常应以灰土中CaO+MgO所含总量达到8％左右为佳。石灰应以生石灰块消解(闷透)3~4d后过筛使用。表2-4-1二灰垫层试件的抗压强度5)二灰土垫层强度特征用石灰、粉煤灰按适当比例加水拌和，分层夯实的垫层，称“二灰垫层”。“二灰垫层”与灰土垫层相似，但强度较灰土垫层高，见表2-4-1。最优含水量比灰土大，干土重度较灰土小。压实系数在0.94～0.97时，干土重度为9.4～9.7kN／m3，施工最优含水量为50％左右，石灰掺入量以15％～20％为宜。一、灰土和素土垫层2．素土垫

7、层1)垫层厚度的确定1）素土垫层厚度的计算方法同砂垫层。2）对于处理湿陷性黄土，分两种情形：(1)要求完全消除湿陷性时：①对非自重湿陷性黄土，应满足垫层底部总压力不大于下卧黄土层的湿陷起始压力；②对于自重湿陷性黄土，须全部换填(故仅适于厚<5m者)。(2)要求部分消除时：应根据建筑物的重要性、基础形式、面积、基底压力大小及湿陷类型等因素综合考虑(表2-4-2)2)垫层宽度的确定(1)当垫层厚度小于2m时，基础外沿至垫层边沿不小于厚度的1／3，且不小于300mm；当垫层厚度大于2m时，可适当加宽且

8、不小于700mm；(2)整片素土垫层超出基础外缘的宽度不得小于1.5m。当垫层厚度大于2m时，宜适当加宽。表2-4-2消除部分湿陷量的最小处理深度(m)二、碎石和矿渣垫层1．对碎石垫层材料的要求采用碎石或矿渣作垫层来处理软弱地基是目前国内常用的一种地基加固方法。实践证明，碎石和矿渣有足够的强度，变形模量大，稳定性好；而且垫层本身还可起排水层的作用，并加速下部软弱土层的固结。碎石垫层所用的碎石粒径，一般为5～40mm的自然级配碎石，含泥量不大于5％。矿渣是高炉冶炼生铁过程中所产生的固体废渣经自然冷