软土地基砂石垫层处理和施工要点

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1、软土地基砂石垫层处理和施工要点　　摘要:本文介绍了软土地基处理中砂石垫层置换的所起作用，置换垫层厚度和宽度的确定，以及施工方法及在施工中要注意的问题。关键词:砂石垫层;承载力;质量检测Abstract:ThispaperdescribestheroleplayedbythetreatmentofSoftSoilFoundationReplacementsand-gravelcushion,determiningcushionthicknessandwidth,aswellastheconstructionmethodan

2、dtheconstructionshouldbepayattentiontotheproblem.Keywords:gravelcushion;bearingcapacity;qualityinspection中图分类号：TU472.2+1文献标识码：A文章编号：6换土垫层是一种直接置换地基持力层软弱土的处理方法。施工时将基底下一定深度的软弱土层挖除，分层回填砂、碎石等强度较大的材料，并加以夯实振密。回填材料有多种，但其作用和计算原理基本相同。换土垫层是一种较简易的浅层地基处理方法，并已得到广泛的应用，处理地基时，宜优先

3、考虑此法。换土可用于单独的基坑、基槽，也可用以满堂整体置换。下面以软弱地基下进行砂石垫换填地基处理进行浅述。砂石垫层的作用明确，设计方便，但其承载力在相当程度上取决于施工质量，因此必须精心施工。如设计要求合适，施工质量保证，地基承载力标准值可达150~180Kpa，甚至更高；而当设计不当或施工质量不理想时，则只能达到120Kpa左右。一、砂石垫层的作用砂石垫层的承载力比原来的软弱地基高，其原因是：1、用于置换软弱土层的材料，其抗剪强度指标较高；2、垫层的压缩性较低，即压缩模量较大，故可减少基础的沉降量。一般来说，直接位于

4、基础底面以下的土层的压缩性对基础沉降量的大小影响较大，如条形基础，在相当于基底宽度大小的深度范围内土的压缩量约占基础总沉降量的一半左右。此外，由于垫层的应力扩散作用，传递到垫层下方下卧层的压力减少，也会使下卧层的压缩量减少。3、砂石垫层的透水性较大，可成为下卧饱和软土的排水面，使软土上部的孔隙水压力消散，从而加速软土的固结和软土抗剪强度的提高。64、砂石垫层可以防止冻胀和消除膨胀土地基的胀缩作用。在季节性土地区，砂土一般没有冻胀性；而用砂垫层置换膨胀土，可以有效地避免土的胀缩。必须指出，砂垫层不宜用于处理湿陷性黄土地基，

5、因为砂垫层的良好透水性反而容易引起黄土产生湿陷。二、砂石垫层的设计砂石垫层的设计应满足建筑物对地基承载力和变形的要求。具体来说，设计内容包括选择垫层截面的厚度和宽度以及垫层的密实度。1、垫层厚度的确定根据《砂石垫层受力示意图》可知，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自重压力(标准值)与附加压力(设计值)之和不能超过经修正后超挖深度处的地基承载能力。并符合式(1)的要求。Pz+Pcz≤Faz(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计值（kPa）；Pcz——垫层底面处土的自重应

6、力值（kPa）；Faz——垫层底面处软弱土层经深度修正后的地基承载力特征值（kPa）。垫层厚度不宜小于0.5米，也不宜大于3米。垫层底面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：6条形基础时：Pz=b(P-Pc)/(b+2ztanθ)(2)矩形基础时：Pz=bl(P-Pc)/((b+2ztanθ)(1+2ztanθ))(3)式中：b——矩形基础或条形基础底面的宽度（m）；l——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

7、的平均压力值（kPa）；Pc——基础底面处土的自重应力值（kPa）；z——基础底面下垫层的厚度（m）；θ——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z/b　　2、在地下水位以下施工时，应采取降低地下水位的措施，使基坑保持无积水状态。如因垫层下方土质差异而使垫层而使垫层底面标高不一时，基坑（槽）底宜挖成阶梯形，施工时按先深后浅的顺序进行，并应注意搭接处的质量。63、砂垫层施工的关键是将砂石材料振实加密到中密标准（即孔隙比不应小于0.65，干密度不应小于1.55~1.60g/cm3）。如要求

8、进一步提高砂层的质量，宜加大机械的功率。目前，砂垫层的施工方法有振实法、水撼法、夯实法、碾压法等多种，可根据砂石材料、地质条件、施工设备等条件选用，参见附表。施工时应分层铺筑，在下层的密度经检验达到合格要求后，方可进行上层施工。砂垫层施工时的含水量对压实效果影响很大，含水量很低的砂土，碾压效果往往不好；对浸没于水中的