浅谈换土垫层法在不良地基处理中的应用

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1、浅谈换土垫层法在不良地基处理中的应用1、姚胜利2、王国体1、肥工业大学土木与建筑工程学院，安徽合肥230039；2、合肥工业大学土木与建筑工程学院，安徽合肥230039；(1、合肥工业大学土木与建筑工程学院230039；2、合肥工业大学土木与建筑工程学院230039)摘要：针对具体建筑工程的工程地质情况，采用适当的地基处理方法可以收到良好的效果。本文从理论和实践阐述换土垫层法在地基处理的应用，并取得不错的社会效益。关键词：地基处理换土垫层法应用1、不良地基处理及目的随着我国国民经济的高速发展，我国基本建设的蓬勃兴起，建设用地日益紧张，

2、许多工程不的不建设在过去认为不适合建筑需要的场地上。同时随着目前建筑工程向大型化、重型化、高层、超高层方向的发展，也对地基提出了新的更高的要求。因此对于那些土质软弱、不能满足建筑物强度或变形要求的不良地基必须进行人工加固处理。不良地基上的建筑物，由于地基压缩变形，造成沉降量过大或沉降不均匀，往往引起建筑物的破坏或影响建筑物的正常使用，因此必须采用针对性的技术方法对不良地基进行处理，处理后的地基应能满足建筑物的变形和承载力的要求。下面本文试从理论和工程实例来阐明换土垫层法在不良地基处理中的应用。2、换土垫层法的一般要求2、1换土垫层法的

3、原理软弱土包括淤泥、淤泥质土、杂填土及松散粉细砂与粉土等，这类土的工程地质特性为压缩性高、强度低，很难满足地基承载力和变形的要求。软弱土的存在，决定了软弱地基强度低，压缩性大，且一经挠动，土体结构便被破坏，强度随之削弱。软弱地基上的建筑物，由于地基压缩变形，造成沉降量过大或沉降不均匀，往往引起建筑物的破坏或使用上的不良影响。换土垫层法是将建筑物基底下的一定深度的软弱土层挖除，然后回填强度大、压缩性较小、价格便宜的砂土、碎石、煤灰、矿渣、粉煤灰等性能稳定的材料，分层夯实至要求的标准，作为地基的持力层，达到增强承载力，减少地基沉降的地基处

4、理目的。2、2垫层设计垫层设计即应该满足建筑物地基的强度和变形要求，又应该有足够的宽度，已防止垫层材料向侧边挤出而增大垫层的竖向变形量。建筑物基底的荷载是通过一定厚度的垫层，扩散到较大范围的下卧层上的。当垫层满足一定厚度要求时，才能使扩散到下卧层顶面的压力满足不大与下卧层承载能力的要求。因此在垫层设计时，可以根据下卧层的承载力，先假定垫层的厚度，然后从满足承载力以及变形要求的垫层厚度值中，最后确定垫层厚度。3、工程实例3、1建筑场地概况拟建的皖北开发区某制药工厂主体工程。该工程场地地势平坦洼、地下水埋藏较浅，地表下0.5m深范围内为农

5、田耕植土，其下为粉质粘土，其地基承载力设计值达到85KN,可以考虑作为厂房地基的持力层，其下为承载力较高的粉砂层。3、2采用粉煤灰垫层回填方案本工程采用本地电厂储灰场的混排粉煤灰。其化学成分和物理性质指标见表1-1和1-2。对本地电厂的粉煤灰进行的室内振动三轴实验表明压实系数较大的粉煤灰振动液化的可能性很小，且压实系数越大的饱和粉煤灰垫层振动液化的可能性越小。室外现场实验也表明，在压实系数λc为0.94时，粉煤灰垫层的承载力为610KN，而土加石垫层的承载力为230KN，可见粉煤灰垫层在压实系数λc大于0.9(压实系数较大)时,其力学

6、物理性能优与土加石垫层。表1-1本地电厂粉煤灰化学成份（%）烧失量Sio2Al2o3Fe2o3caoSo3Na2oph2.7550.5033.007.402.350.540.8212.40表1-2本地电厂干灰物理力学性能成份（%）内聚力(Kpa)内摩擦角(0)压缩摸量(Mpa)液限(%)塑性指数(%)垂直渗透系数(cm/s)最优含水量(%)最大干重度(KN/m3)28~31.528.2~31.714.4~19.250.412,94.50~8.2030~3211.55~11.953、3垫层施工和处理效果根据实验室的实验结果，可知粉煤灰的

7、最优含水量区间为30.4+4%,最大干重度为11.55KN/m3。最大采用两轮振动压路机和三轮压路机来回碾压10~12次。在粉煤灰垫层碾压结束后，分别采用25N的贯入仪和200cm3的环刀取样对垫层的施工质量进行检测，检测结果表明，粉煤灰垫层的平均压实密度超过了垫层设计的压实密度，压实系数λc≥0.94。垫层的静载实验表明，垫层的承载力设计值达到了312Kpa,远大于设计要求的130Kpa。制药工厂主体工程在1999年竣工投产至今，结构使用正常，地基处理达到了预期的效果。4、结论针对具体建筑工程的工程地质情况，采用换土垫层法处理地基可

8、以收到较好的地基处理效果，具有良好的社会效益，适宜在一些地区加以推广。参考文献：1、《地基处理手册》，中国建筑工业出版社，1988。2、《土力学与地基基础》武汉理工大学出版社，陈晓平。作者简介:作者简介：姚胜利（1971