浅谈砂石换填垫层法

《浅谈砂石换填垫层法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅谈砂石换填垫层法的垫层设计摘要:介绍了砂石垫层法处理地基基础的优点，论述了砂石垫层的适用范围及主要作用，并着重对其处理湿陷性黄土的垫层设计要点进行分析。关键词:砂石垫层设计地基要点砂石垫层法是地基浅层处理的一种常用方法，是地基浅层处理的一种常用方法，属于换填法。其原理是先将基础底面以卜一定范围内的软弱土层挖去，然后分层换填强度较大的砂（碎石、素土、灰土、高炉卜•渣、粉煤灰）或其它性能稳定、无侵蚀性的材料，再分层夯实，作为地基持力层。砂石是良好的换填材料。砂石垫层材料宜选取碎石、卵石、砾砂、角砾、I员I砾、粗砂、中砂或石屑（粒径小于2nini的部分不应超过总重的45%）,应级配良好，不含

2、植物残体、垃圾等杂质。对具有排水要求的砂垫层宜控制含泥量不大于3%o当使用粉细砂作换填材料时，应改善材料的级配状况，在掺入不少于总重30%的碎石或卵石使其颗粒不均匀系数小于5,并拌合均匀后，方可用于铺填垫层。砂石的最大粒径不宜大于50mm,并通过试验确定虚铺厚度、振捣遍数、振捣功率等技术参数。一、砂石垫层的适用范围及主要作用就换填材料的不同而言，砂石犁层是现实施工中最常用换填方法，应用范围广泛，主耍适用于中小型建筑工程的塘、浜、沟等的局部处理及一般饱和、非饱和的软弱土和水卜•黄土地基处理，不宜用于地卜•水位较高，且地卜•水流量大、流速快的地基处理及人面积堆载、密集基础和动力基础的软土地基

3、处理。大量工程实践证明，各种换填材料经过压实换填后都可以提高地基承载力、减少沉降量、加速软弱土层的排水固结、防止冻胀、消除膨胀土的胀缩等作用，是当而地基处理技术中比较经济可行的方法之一。砂石垫层在浅层地基处理中比由桩体组成的复合地基更快捷、价廉，其作用主要体现在以下三个方面：（1）提高基础底面以下地基浅层的承载力。地基中的剪切破坏是从基础底面下边角处开始，随基底压力的増大而逐渐向纵深发展的，因此当基底面以卜•浅层范围内可能被剪切破坏的软弱土为强度较大的垫层材料置换后，可以提高承载能力；（2）减少沉降量。一般情况：基础卜•浅层的沉降量中所占得比例较大。由于土体侧向变形引起的沉降，理论上也是

4、浅层部分占的比例较大。以垫层材料代替软弱土层，可大大减少这部分的沉降量；（3）加速地基的排水固结。用砂石作为垫层材料，由于其透水层大，在地基受压后便是良好的排水面，可使基础下面的空隙水压力迅速消散，避免地基土的塑性破坏，且可加速垫层下软弱土层的固结及其强度的提高。二、砂石垫层的设计与计算1.垫层厚度的确定根据《砂石垫层受力示意图》叮知，其厚度z应根据地基承载力确定，即作用在垫层底面处土的口重压力(标准值)与附加压力(设计值)Z和不能超过经修止后超挖深度处的地基承载能力。并符合式(3-1)的要求。P：+Pez-faz(3-1)式中：Pz——相应于荷载效应标准组合时，垫层底面处土的附加压力设

5、计值CkPa)；pez垫层底面处土的自重应力值(kPa)；fa:——垫层底面处软弱土层经深度修止后的地基承载力特征值(kPa)。垫层厚度不宜小于0.5米，也不宜小于3米。垫层底而处土的附加压力值可按简化的压力扩散角法计算即假定压力按某一扩散角向下扩散，在作用范围内假定为均匀分布，则可按下式计算：条形基础时:MP-p"b+2ztan&(3-2)矩形基础时：卩［+2靂昇爲0)S3)b——矩形基础或条形基础底面的宽度(加)；I矩形基础底面的长度(m);p——相应于荷载效应的标准组合时，基础底面处的平均压力值(kPa)；p(.——基础底面处土的自重应力值(kPa)；z——基础底面下垫层的厚度(加

6、)；&——垫层的压力扩散角，宜通过试验确定，也可查《建筑地基处理技术规范》。备注:当%＜0.25时,除灰土仍取"30。夕卜，其余材料均取0=0°；计算时，一般先初步拟定一个垫层厚度，再用式（3-1）验算。如不能满足要求，则重新假定一个厚度进行验算，直至满足要求为止。垫层厚度不宜大于3加，太厚工程量大、不经济、施工较困难，而太薄（＜0.5加）则换土垫层的作用不显著、效果差。一般垫层厚度为1~2加左右。2、垫层宽度的确定垫层的宽度除应满足应力扩散的要求外，还应根据垫层侧面土的承载力，防止垫层向两边挤出。如杲垫层宽度不足，四周侧面土质又软弱时，垫层就有可能部分挤入侧面软弱土中，使基础沉降增大。

7、垫层宽度的计算，冃前还缺乏可靠的理论方法，在工程实践中常按照地区的经验确定或按扩散角法计算。根据《砂石垫层受力示意图》可知：基础垫层的宽度+基础垫层的长度/=l-b2ztan0而根据所在土质情况，施工时作业面最好超出基底300-500mmo机械开挖深度大于2加时还考虑宽度//、/'长度上的放坡系数。式中：b——砂石垫层的设计宽度；b——钢筋混凝土筏板基础的设计宽度；/'——砂石垫层的设计长度；1——钢筋混凝土筏板基础的设计长度；乙—