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1、地基处理,作者：魏新江,责任编辑：邹小宁 出版日期：2009年9月 IDPN：308-2009-141 课件章数：8,第 3 章 换 填,学 习 要 点,熟悉换填法及其作用，熟悉垫层的分类及适用范围，掌握换填垫层的设计方法，了解垫层的 施工方法及质量检验。,3.1 概 述,地基处理从处理深度上可分为浅层处理和深层处理，浅层处理一般认为处理深度大致在地面 以下5m深度以内。浅层处理与深层处理相比，工艺技术和施工设备比较简便，材料耗费较少 。 处理暗塘地基的方案大致有钢筋砼灌注桩、加深房屋基础埋深及砂垫层换土等三种。采用钢 筋砼灌注桩基的优点是传力直接，桩可以穿过暗塘将上部结构荷载传至暗塘下部的好
2、土层上 ，安全可靠。缺点是造价高，工期长。,3.2 换填法及其作用,当软弱土地基的承载力和变形满足不了建筑物需要的工程技术要求，而软弱土层的厚度又不很大时，将基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层换填强度较大的砂 、砂石、素土、灰土、高炉干渣、粉煤灰等其他性能稳定、无侵蚀性的材料，并压(夯、振 )实至要求的密实度的地基处理方法称为换土填层法。 换填法适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土和吹填土等地基以 及暗塘、暗浜、暗沟等，还有低洼区域的填筑。换填法还适用于一些地域性特殊土的处理， 如膨胀土、湿陷性黄土、季节性冻土的处理。,换填法具有如下作用 ： (1)提
3、高地基承载力 (2)减少沉降量 (3)加速软弱土层的排水固结 (4)防止冻胀 (5)消除膨胀土的胀缩作用 (6)消除湿陷性黄土的湿陷作用,3.3 垫层的分类及适用范围,3.4 垫层设计,3.4.1 砂和砂石垫层设计 1.垫层材料选用 2.确定砂和砂石垫层厚度 3.确定垫层铺设范围 (1)垫层的顶宽 (2)垫层的底宽 4.地基变形验算,3.4.2 砂垫层设计实例 某四层砖混结构的住宅建筑，承重墙下为条形基础，上部建筑物作用于基础的荷载为120kN/ m，基础的平均重度为20kN/m3。地基土表层为粉质黏土，厚度为1m，重度为17.5kN/m3；第二层为淤泥，厚15m，重度为17.8kN/m3，地
4、基承载力特征值fak=50kPa，承载力修正系数0=0,鏳=1.0；第三层为密实的砂砾石。地下 水距地表为1m。因为地基土软弱，不能承受建筑物的荷载，试设计砂垫层。,3.5 施工及质量检验,3.5.1 垫层的施工方法 1.碾压法 碾压法是用压路机、推土机、平碾、羊足碾或其他碾压机械在地基表面来回开动，利用机械自重把松散土地基压实加固。这种方法常用于地下水位以上大面积填土的压实以及一般非饱 和黏性土和杂填土地基的浅层处理。 2.振动压实法 振动压实法是用振动压实机械在地基表面 施加振动力以振实浅层松散地基的处理方法。使地基土的颗粒受振动，移动至稳固位置，减 小土的孔隙而压实。,3.重锤夯实法 重
5、锤夯实法是利用起重机械将重锤提到一定高度，自由落下，以重锤自由下落的冲击能来夯 实浅层地基。经过多次重复提起、落下，使地基表面形成一层较为均匀密实的硬壳层，从而 提高了地基强度。,3.5.2 垫层施工注意事项 (1)基坑保持无积水。 (2)铺筑垫层 材料之前，应先验槽。 (3)施工中必须避免扰动软弱下卧层的结构，防止降低土的强度、增加沉降。 (4)如采用碎石或卵石垫层，宜先铺一层1520cm的砂垫层作底面，用木夯夯实，以免坑底 软弱土发生局部破坏。 (5)垫层底面应等高。,(6)人工级配砂石垫层，应先拌和均匀，再铺填捣实。 (7)垫层每层虚铺200300mm，均匀、平整，严格掌握。禁止为抢工期
6、而一次铺土太厚，否 则层底压不实，坚决返工重做。 (8)垫层材料应采用最优含水率。 (9)施工机械应根据 不同垫层材料进行选择 。 (10)进行质量检验。,3.5.3 垫层的质量检验 1.垫层的质量控制标准 根据设计承载力的要求，通常采用下列两种方法。 (1)干密度 环刀法 灌水法 (2)压实系数,2.垫层质量检验 检验包括分层施工质量检查和工程质量验收。 分层施工的质量和质量标准应使垫层达到设计要求的密实度。换填结束后，可按工程的要求进行垫层的工程质量验收，验收方式可通过荷载试验进行。在 有充分试验依据时，也可采用标准贯入试验或静力触探试验。,3.6 其他垫层,3.6.1 灰土和素土垫层 灰
7、土垫层(石灰与土的体积配合比一般为28或37)，素土垫层(简称土垫层)，在湿陷性黄 土地区使用较为广泛，这是一种以土治土的处理湿陷性黄土地基的传统方法，处理厚度一般 为14m。通过处理基底下的部分湿陷性土层，可达到减小地基的总湿陷量，并控制未 处理土层湿陷量的处理效果。 素土垫层或灰土垫层可分为局部垫层和整片垫层。,3.6.2 碎石和矿渣垫层 采用碎石或矿渣作垫层来处理软弱地基是目前国内常用的一种地基加固方法。实践证明，碎 石和矿渣有足够的强度，变形模量大，稳定性好；而且垫层本身还可以起排水层的作用，并 加速下部软弱土层的固结。,3.6.3 粉煤灰垫层 粉煤灰是燃煤电厂的工业废料，松散重度在67kN/m3间，自重比土轻得多，将其作为软 弱土换填材料应用，可降低下卧层土的压力，减小沉降。道路路堤的填筑高度也可提高至8m 。粉煤灰作为一种良好的地基处理材料资源，经多项重点建设工程实例证明，具有良好的物 理、力学性能，能满足工程设计要求。废料利用，经济效果显著。,谢谢！,
