砂石垫层在地基处理中的应用研1

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1、浅谈砂石垫层在软弱地基处理中的应用孙洪江王中华菏泽市建设局摘要：结合工程实例，简要介绍了砂石垫层在软弱地基处理过程中的特点，阐述砂石垫层方法加固地基的施工工艺要求以及需要注意的相关质量控制要求。关键词：砂石垫层地基处理一、砂石垫层的主要作用：　　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，随基底压力的增大而逐渐向纵深发展，因此当基底面以下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，可以提高其地基承载能力；　　2、减少沉降量。一般情况，基础下浅层的沉降量中所占得比例较大。由于土体侧向变

2、形引起的沉降，理论上也是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。4、砂石垫层的适用范围：　　适用于3m以内的软弱、透水性强的粘性土层处理；不宜用于加固湿陷性黄土地基及渗透性系数小的粘性土地基；垫层厚度一般为0.5～2.5m之间为宜。若超过3m，费工费料，施工难度也较大，经济费用高；若小于0.5m，则不起作用。二、

3、材料及构造要求：　　1）砂　　我们在施工中一般采用颗粒级配良好的、质地坚硬的中砂或粗砂。为了保证基底土质良好渗透性，不宜使用含有淤泥杂质的土方砂。4兼做排水垫层时含泥量不超3%。　　2）碎石充砂　　我们在工程施工中通常采用10～40的普通碎石，施工时，为防止含尘或石粉过多，可事先冲洗干净后，再与中粗砂混合搅拌均匀使用，砂∶石一般为3∶7。　　3）构造要求：　　砂石垫层是以置换有可能被剪切破坏的软弱地基土质，从而提高地基承载能力，所以它的构造要有一定的厚度；同时还应有足够的宽度，以防止向垫层两侧挤出。　　a、垫层厚度的确定：　　《砂石垫

4、层受力示意图》其厚度Z应根据垫层底部软弱土层的承载力确定。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特征值。　　即：PZ＋PCZ≤fZ　　式中：PZ为附加压力设计值（kPa）;PCZ为垫层底面处土自重压力值（kPa）　　在住宅楼施工中，我们经常采用机械化大开挖筏板基础。为此，根据《施工手册》提供的矩形基础简化公式，从而确定砂石垫层厚度z。　　b、垫层宽度的确定：　　《砂石垫层受力示意图》可知，基础垫层的宽度b｀=b＋2tgθ,而根据所在土质情况，施工时作业面最好超出基底30

5、0～500mm。机械开挖深度大于2m时还考虑b｀宽度上来的放坡系数。　　c、施工事例　　如住宅楼的地基设计。承载力为138kPa，而地质堪察承载力为1004kPa；经现场鉴定土自重压为14kPa，试问砂石垫层的设计宽度及厚度应为多少？（基础尺寸为32m×10m，压力扩散角为30°）引用:　　解：设回填砂石垫层与超挖出土质压力比重抵消。　　因地基承载力fZ=100kPa，土自重压力PC=14kPa，这样基底承受压力标准值可近乎取138kPa。　　从而求得Z=2.7m（设计砂石垫层厚度）　　由求得的Z=2.71m，可根据公式b｀=b＋2z

6、tg30°，l｀=l＋2ztg30°　　得b｀=10＋2×2.7×tg30°=13.12m　　得l｀=32＋2×2.7×tg30°=35.12m　　三、施工要求：1）铺设垫层前应验槽，将基底表面的浮土、淤泥、杂物清除干净，两侧应设一定坡度，防止振捣时塌方；　　2）垫层底面标高不同时，土面应挖成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序施工，搭接处应夯压密实。分层铺设时，接头应做成斜坡或是阶梯搭接，每层错开0.5～1.0m，并注意充分捣实；　　3）人工级配的砂砾石，应先将砂、石拌合均匀后，再铺夯压实。我们一般施工过程中采用搅拌机搅拌均匀后铺夯；

7、　　4）垫层铺设时，严禁扰动垫层下卧层以及侧壁的软弱土层，防止被践踏、受冻或受浸泡，降低其强度。如果垫层下有厚度较小的淤泥或淤泥土层，在碾压荷载下抛石能挤入该层底面时，可采取挤淤处理。先在软弱土面上推填块石、片石等，然后将其压入以置换和挤出软弱土，再做垫层；　　5）垫层应分层铺设，分层压实。振夯4夯压要做到交叉重叠1/3，防止漏振、漏压。夯实、夯压遍数，夯压时间应通过试验确定。用细砂做垫层材料时，不宜使用振捣或水撼法，以免产生液化现象；　　6）当地下水位较高或在饱和的软弱地基上铺设垫层时，应加强基坑内以及外侧四周的降排水工作，防止砂垫

8、层泡水引起的砂流失，保持基坑边坡稳定；或采取降低地下水位的措施，使地下水位降到基坑底500mm以下；7）当采用水撼法或插振捣法施工时，以振捣棒半径的1.75倍为间距插入振捣，依次振实，以不再冒气泡为止；8）垫层铺设完毕，