地基处理方法——垫层法

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1、第5章地基处理§5.1概述目的1.提高地基土的抗剪强度2.改善地基土的压缩性3.改善地基土渗透特性4.改善地基土动力特性5改善特殊土的不良地基特性方法第一类：减少土体中的孔隙，从而减小其压缩性，提高强度，如换填法、预压法、夯实法。第二类：用各种胶结剂把土颗粒胶结起来，如深层水泥搅拌法、旋喷法、灌浆法等。地基处理方法的确定根据结构类型、荷载、使用要求等，初选几种方案对初选方案，进行分析与对比，选最佳方案对已选方案进行现场试验，检验是否能达到要求，并改进§5.2垫层法是将基础下面一定厚度的软弱土层挖除，分层换以中砂、粗砂、角(圆)砾、碎(卵)石、

2、灰土、粘性土及其他性能稳定、无侵蚀性的材料，并分层夯实或振实至要求的密实度。垫层法适用范围常用于荷载不大的建筑、场地和道路工程等的地基处理。适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、填土地基等的浅层处理。处理深度一般控制在3m以内，也不宜小于0．5m。5.2.2换填垫层设计主要是确定垫层断面的合理厚度与宽度设计内容：1．垫层厚度的确定垫层的厚度z应符合下式要求：垫层底面处的附加应力(kPa)垫层底面处土的自重应力(kPa)垫层底面处软土层经深度修正后的地基承载力特征值(kPa)pz的确定条形基础矩形基础pk：基底压力（kpa）σcd：基础底面标高处土

3、的自重应力（kpa）θ：垫层的压力扩散角,按表5-2采用，P187.换填法处理湿陷性黄土地基消除部分地基湿陷性基本消除地基湿陷性矩形基础z=(0.8~1.0)bz=(1.0~1.5)b条形基础z=(1.0~1.5)bz=(1.5~2.0)b垫层厚度的取值基本概念湿陷性、自重湿陷性、非自重湿陷性2．垫层宽度的确定目的一满足基础底面应力扩散的要求二防止垫层部分挤入侧面软弱土中底面宽度的确定扩散角法①垫层顶面每边宜超出基础底边不小于300mm。②根据垫层底面宽度和基坑开挖坡度顶面宽度的确定3．垫层的承载力宜通过现场试验确定，当无试验资料时，可按表2

4、—2选用，并验算下卧层的承载力。压实系数土的干密度土的最大干密度击实试验击实试验ρ～ω曲线最大干密度ρdmax最优含水量ωop例题5-15.2.3换填垫层施工施工方法机械碾压法重锤夯实法平板振动法压路机、推土机、羊足碾等起重机械、夯锤振动压实机压路机推土机拖式羊足碾振动凸块碾振动凸块碾重锤夯实法振动压实机蛙式夯实机1.机械碾压法施工机械的选用素填土平碾、羊足碾砂土、碎石类土振动碾、振动压实机狭窄场地、边角蛙式夯实机铺填厚度与压实遍数机械行进速度平碾2km/h3km/h2km/h0.5km/h羊足碾振动碾振动压实机质量检验每碾压完一层，检验该层

5、土的平均干密度和含水量干密度检验环刀法灌水（砂）法砂垫层砂石、碎石、卵石等取样点位于每层的2/3处取土环刀2.重锤夯实法地下水位距地表0．8m以上，有效夯实深度内土的饱和度小于并接近0．6时。适用条件主要设备起重机械、夯锤、钢丝绳和吊钩等施工要点①控制含水量，调整夯击能。最优含水量圆台形，重1.5～3.0T，底直径为1.0～1.5m，落距为2.5～4.5m②控制夯击遍数，按最终下沉量确定粘性土：10~20mm,砂土：5～10mm③夯击方法：a.对于条基或大面积基坑头一循环：挨夯第二循环：压夯b.对于独立基础基坑：先外后内，先周边后中间④夯实分

6、层填土地基时，每层的虚铺厚度以相当于锤底直径为宜⑤夯实范围＞基底面3.平板振动法适用条件无粘性土或粘粒含量少、透水性较好的松散杂填土地基主要设备振动压实机振动时间炉渣、石块等，1min以上；细粒土，3~5分钟手扶式振动压实机5.2.3砂和砂砾石垫层①提高地基承载力；②通过垫层的压力扩散作用，降低对地基的压应力，减少沉降；③由于砂石材料透水性大，可作为良好的排水层，加速软弱土层的排水固结。作用适用条件适用于处理3.0m以内的具有一定透水性的软弱粘性土地基，不能用于湿陷性黄土地基及渗透系数小的粘性土地基。材料要求①颗粒级配良好、质地坚硬的中、粗砂

7、②细砂、粉砂，掺加25％～30％的碎石或卵石施工要点①验槽，将浮土清除。②垫层底面标高不同时，土面应挖成阶梯或斜坡搭接，按先深后浅的顺序施工，搭接处应夯压密实。③严禁扰动垫层下卧层及侧壁的软弱土层。④垫层应分层铺设，分层夯实或压实。⑤加强基坑内及外侧四周的排水工作宜用振动碾或振动压实机。平板振动：ωop=15~20%平碾、蛙式夯ωop=8~12%质量检验①环刀法。取样前刮去30～50mm松砂。②贯入测定法。方法一、土壤贯入阻力仪平头钢筋：φ20,长1.25m，自700mm高处自由落下，贯入深度以不大于根据该砂的控制干密度测定的深度为合格方法二

8、、简易方法5.2.4素土垫层优点不用建筑材料，施工简便，造价低适用条件厚度为1~4m的软土、湿陷性黄土和杂填土地基；上部建筑荷载不大；在湿陷性黄土地区使用广泛，典型