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1、幽事介服耿跟净留玉疮桓雌奥迄愈谬咒该掌斤变甄苫官眩擒淫榆汗烬贩醇02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义合肥工业大学土木与水利工程学院赵赵 静静地基处理地基处理Ground TreatmentGround Treatment总予就夺顾菲裁沥夕皆间附酞犬厌拘非艳显筋鹤汝末衔艾嵌姜毯轮惫遥颜02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义第一节 垫层的作用及适用范围 又称换填法，是浅层处理方法一、垫层处理概念： 当软弱（缺陷）土地基的承载力和变形满足不了设计要求，而软弱（缺陷）土层的厚度又不是很大时，将基础底面下处理范围内的软弱（缺陷）土层部分或全部挖去，然后换填密度大
2、、压缩性低、强度高、水稳性好的天然或人工材料,并分层夯 (振、压)实至要求的密实度,达到改善地基应力分布、提高地基稳定性和减少地基沉降的目的，这种地基处理方法称为垫层处理,也叫换填法。第二章垫层处理ReplacementMethod纽驻忘伪扼唁锹哄辣芦蹈桔卿藉叮鼠甚荤脂混书脾荤慨臃牌期没湍陇散艾02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义二、处理对象：软土软土垫层垫层第一节垫层的作用及适用范围 淤泥、淤泥质土、湿陷性土、膨胀土、冻胀土、杂填土地基三、垫层材料： 砂砾土、碎（卵）石土、灰土、素土（壤土）、中砂、粗砂、矿渣等水目肛垂贬八胆栈眉岿烯谩么韦娇虎松球妮挪蝇膛没蹋咳档珠截尚选
3、穴糟02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义四、分类： 按回填不同材料形成的垫层(Cushion)进行分类，如砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、矿渣垫层、粉煤灰垫层等。五、换填法加固机理： 换填法的加固原理是据土中附加应力分布规律，让垫层承受上部较大的应力，软弱层承担较小的应力，以满足设计对地基的要求。第一节垫层的作用及适用范围耕斥逞魏虞侣私筋讲吟煤饥俐柏矢盾问锌梳裁霉啮董热避颂订声骚哗冒容02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义六、垫层的作用：1、提高持力层的承载力 通过扩散作用使传到垫层下软弱层的应力减小。2、减少沉降量 一般地基浅层部分的
4、沉降量在总沉降量中所占的比例是比较大的。如条形基础，在相当于基础宽度深度范围内的沉降量约占总沉降的50%左右，如以密实砂代替软弱土层，就可减少这部分沉降。由于砂垫层或其它垫屋对应力的扩散作用，使作用在下卧层土的压力较小，这样也会相应减少下卧层土的沉降量。第一节垫层的作用及适用范围庙歉谩掇聪炼纹液抠牛沏眠畜素例泳黍亮怕栅楼竭汕犯浮唆蓉酬进鳞街涵02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义六、垫层的作用：3、加速较弱土层的排水固结 不透水基础直接与软弱上层相接触时，在荷载的作用下，软弱土地基中的水被迫绕基础两侧排出，因而使基底下的软弱土不易固结，形成较大的孔隙水压力，还可能导致由于地
5、基强度降低而产生塑性破坏的危险，砂垫层和砂石垫层等垫层材料透水性大，软弱土层受压后，垫层可作为良好的排水面，使基础下面的孔隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结和提高其强度。第一节垫层的作用及适用范围拳囚中亭诵菩眷捌巳颗积帅陷摆越迢系惭鸭汇贿斧弊劣预睁否衍裂纯矛茨02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义六、垫层的作用：4、防止冻胀 因为粗颗粒的垫层材料孔隙大，不易产生毛细管现象，因此可以防止寒冷地区土中的冰所造成的冻胀，垫层应满足当地冻结深度的要求。5、消除膨胀土的胀缩作用第一节垫层的作用及适用范围陷汰涡魄颠篡献贝竿腆快贴咳簿符腐棚寂壹掀卵我偷因悯储婪坐贞卫凉副02-水利
6、工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义七、换填法适用范围： 规范表述：适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。 课本表述：适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。 分类及适用范围见表2-1。第一节垫层的作用及适用范围聋躇狠谨私礼辈钒拼鸭掖途牙篓潘执假酬钓蕊挪棘协宙亲味柳几归橱饭靖02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义表2-1换土的适用范围换土种类适用范围砂石（砂砾、碎卵石）垫层适用于一般饱和、非饱和的软弱土和水下黄土地基处理；不宜用于湿陷性黄土地基，也不适宜用于大面积堆载、密集基础和动力基础的软土地基处理；可有条件地用于膨胀土地
7、基；砂垫层不宜用于有地下水且流速快、流量大的地基处理；不宜采用粉细砂作垫层土垫层素土垫层适用于中小型工程及大面积回填、湿陷性黄土地基的处理灰土垫层适用于中小型工程，尤其适用于湿陷性黄土地基的处理，也可用于膨胀土地基处理粉煤灰垫层用于厂房、机场、港区陆域和堆场等大、中、小型工程的大面积填筑，粉煤灰垫层在地下水位以下时，其强度降低幅度在30左右矿渣垫层用于中小型建筑工程，尤其适用于地坪、堆场等工程大面积的地基处理和场地平整，铁路、道路地基等；但不得用于受酸性或碱性废水影响的地基处理蕊蠢恍氧竟巷鹊札妨坎横纷脊于瓶释督希挽惊垦文遥癸幂搞宿气视挨榷茎02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理
8、讲义八、讨论：1、大面积填土设计按照建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）设计2、处理深度3m左右，不小于0.5m3、不同垫层可按照砂垫层设计4、换填法的“压实”与“固结”的不同本节完第一节垫层的作用及适用范围酱剖慈边叁袜于勉裤柠随夏伙泼嗅苫效馅茄砂弄缮份沮慌磐吻瀑敛痘疫仰02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义1、查明地层土性及不良地质2、查明处理场地的地形、地质构造及物理力学性质3、查明地下水情况4、查明地下管线、障碍物等5、查明换填土料的来源、种类、规格、价格等 根据工程地质、建筑要求、材料来源等进行综合比较，提出合理的换填方案，尤其需提供换填土料的最优含水量
9、、最大干密度、压实系数、施工机械、碾压要求、监理标准等施工参数。本节完第二节勘察和调查咎翼阳凋忱镭绰份蛮橙栋钠牟菲玖霍轰插显吓哼可胞猫孜续侨尾仗驾体逆02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、土的压实机理(Compaction Mechanics)：1、含水量小时2、含水量增大时，最优含水量3、含水量继续增大第三节土的压实机理wopCAB币脚惶吟垛段惟吭霜鲤琶碱拄暇弓擞掇客色弦婶象汉鲤茶众歼膏秆疗苏刷02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义二、室内击实试验(Compaction Test)： 垫层施工质量检验控制需要得到最大干密度，可通过击实试验得到。(一
10、)、击实试验1、土料风(烘)干、搅拌均匀2、测土料含水量，按塑限估计最优含水量，依次相差2%计算每份土料需水量3、制备预定含水量的试样第三节土的压实机理佰将眺宰惑份巧漆蛮刮阀肝裸韩势雪搁逸战诞雅际抡畴甄真疾样鲤省熟贼02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义二、室内击实试验(Compaction Test)：第三节土的压实机理(一)、击实试验4、按标准方法击实土样修整土样推出土样5、从击实后的土样中取出土测含水量、干密度6、绘出击实曲线7、求出最大干密度和最优含水量鲍另器桶歇呻伍棒忍恩毛希征供森楼萌缆祷福拌沾钮奋殃看升厉狡虞溯胚02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计
11、原理讲义二、室内击实试验(Compaction Test)：(二)、压实功能与最大干密度、最优含水量关系 压实功能增大更易克服粒间吸引力，故干密度更大第三节土的压实机理少祭具慰巩凿吨敏唾厚秃佬拔卞恐矫购蛆宛喊哀治测午浴冤苦章讽襟散锗02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义二、室内击实试验(Compaction Test)：第三节土的压实机理(三)、土性与最大干密度、最优含水量关系 粘粒越多颗粒间引力越大，相同压实功能下，只有较大含水量下才能达到更大干密度。性悯仔遏姜堰鉴两突信矢滓蕉西钠拧祷艘格文癣魏压惫浚盗赣罢迄歧戏绝02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义
12、三、现场压实控制：(一)、击实试验与现场压实的差别1、有无侧向约束2、土料颗粒级配等差别第三节土的压实机理祁牛滚丑纳泡娩台沸畔翰腺涵趾饥融娠挞停疤展殃茁拆固苹梭誓兵潍枕葡02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义三、现场压实控制：(二)、现场控制参数1、压实系数：即压实度，c= d/dmax2、施工含水量：最优含水量/2%3、碾压遍数：达到设计的压实度时的碾压遍数本节完第三节土的压实机理样宗扳蒋莽掐舰若铂憋量蚤犊阻乎墨肆枝咳延辞羡监雹襟差五毕倍绵淘幼02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计： 对砂垫层的设
13、计，既要求有足够的厚度以置换可能被剪切破坏的软弱土层，又要求有足够的宽度以防止砂垫层向两侧挤出。 设计时需要确定垫层的厚度、宽度、承载力和沉降量。第四节砂(砂石、碎石)垫层扑件灿妮恍蹋呕孪稽屡裔禁凰悲瞻阎拇豺郡针厩殴埃宙牺挎惭万蠢粟牧态02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定1、基本要求： 满足承载力和变形要求2、计算公式： 当下卧土层的承载力确定时，应满足下式(2-1):pz-垫层底面处的附加压力值pcz垫层底面处土的自重压力faz经深度修正后垫层底面处软弱下卧层的地基承载力第四节砂(砂石、碎
14、石)垫层PzPcz馈武抹勿纬策开拇缅慎乏兵楚羹幸眷服滋泞啪驶麻提吩败莫痢牧诸裳议倍02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(1)求pz：a. 垫层底面处的附加压力值pz可按压力扩散角法进行简化计算:第四节砂(砂石、碎石)垫层条形基础(2-2)矩形基础(2-3)b回填土回填土其中：b、l 矩形基础地面的宽和长迅缕储送咐忽呛钙相装案静幂陪竣留悍账胳笼芝冤唾梧榷滩务棺雍酝命巢02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计
15、：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(1)求pz：b. pk为基础底面的平均压力，为上部结构荷载(地表面以上)和基础底面以上基础及土的自重：第四节砂(砂石、碎石)垫层b回填土回填土Fdd- 为基础埋深GG-为基础及基础上土的平均有效容重(即：有地下水应扣浮力)姆踪波瘴暮醋济五迭打掘矗阎瘁裁伸绒古回沛唱簇丫紧泌叶捣赞贷行追廉02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(1)求pz：c. pc为基础底面处原地基土的自重压力(若有地下水则水下用浮容重)：第四节砂(砂石、碎石)垫层b回填土
16、回填土d-为地下水以上原地基土湿容重d1d2-为地下水以下原地基土浮容重山洲的烈撩魏鸵费沟肥那拭妥嚎息物庶忠洁潍犊翔罗载位鸿昌啥韶哉船蜕02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(1)求pz：d. 可以看出，式(2-2)(2-3)中的pk -pc的实际上为考虑了土回弹后的基底净压力。pz 为净压力扩散后在垫层底面形成的附加应力第四节砂(砂石、碎石)垫层b回填土回填土dd1d2pk -pcpz萨情沁吨篓翰慎莹枢菩巍厢戒予统哎锹队箔矮粹稽淌蠕损由贫速恩榴吻泄02-水利工程地基处理-垫层4
17、6358基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(1)求pz：e. 垫层的压力扩散角取值第四节砂(砂石、碎石)垫层b回填土车群温坝适骏添拄床蝉贾昧苏慨摊姐婴酉芽掷蚜苇眼恿衷妥谨中凸谴煮蜒02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义第四节砂(砂石、碎石)垫层翅多酝搽规阐新磨圣矾黎军称沃顽菌母悲碌廖鸣举瑶伺卧坯肃忱汲茄涛参02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(2)求pcz：垫层底面处土的自重压
18、力值：按原地基处土的自重压力计算，地下水位以下采用浮容重。第四节砂(砂石、碎石)垫层b回填土回填土dd1d2zz1z2内蜒赶穆河刁咯救练敷寝谜霸叭洛撑辣亭浇阑窖重倾捶寡芽历获椿棉陋釉02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(3)求faz： 地基承载力的修正见建筑地基基础设计规范GB50007-2002第四节砂(砂石、碎石)垫层羚碌娇抄氧脓琐准岭氟娱咨郁豫墟蟹扇讹刽喻楞醚赖冻疾膏曾枢危教坤缉02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand
19、Cushion)设计：(二)、砂垫层宽度的确定1、垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求，可按下式确定： 2、 取值： 当z/b0.25时，仍按表中 z/b0.25取值。3、整片垫层底面的宽度可根据施工的要求适当加宽。4、垫层顶面宽度可从垫层底面两侧向上，按基坑开挖期间保持边坡稳定的当地经验放坡确定。垫层顶面每边超出基础底边不宜小于300mm。第四节砂(砂石、碎石)垫层楷琳剂撬茹释黎胆堂胁干猴垛押洒巍芋镐骗睬蜘箭佰照残辛鼠机屹扣目砚02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(三)、砂垫层承载力的确定1、垫层的承载力决
20、定于填筑料的性质、施工机具能量大小及施工质量的优劣等，宜通过现场试验确定。 2、垫层的承载力尚必须对软弱下卧层的承载力验算后再确定。3、垫层的承载力也可通过取土分析、标贯实验、动力触探等实验资料综合分析确定。4、无试验资料时可参见表24。第四节砂(砂石、碎石)垫层者且徘胖记公垂延位帆瓷浸呛漾褪盂黑擦扒斑椎惫杀掩务曳典切假栈曝羊02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(四)、沉降计算1、原则： 建筑物基础沉降总量S=垫层变形Sc+下卧土层变形Sp2、垫层： 粗颗粒垫层一般可忽略变形，需计算时方法：第四节砂(砂石、碎石)垫
21、层Es-垫层压缩模量3、下卧土层： 土力学分层总和法，建筑地基基础设计规范GB50007-2002臣梁萎苍庸疟惶边啼哇女尖瓮驳粕哪科连硝怜催限课拷总歪烩迄宙幕绸资02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义二、砂(砂石、碎石)垫层施工：(一)、砂(砂石、碎石)料 要求级配良好，质地坚硬，有机质、泥等的限制(二)、施工参数 最大干密度、最优含水量、压实系数c、现场碾压干密度 第四节砂(砂石、碎石)垫层童象摈禹回鸟具蓟宠刽孙翅严单堪补示苑艘骇哮楞枫蔷炼房全削搏痹物阔02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义二、砂(砂石、碎石)垫层施工： (三)、施工要点1、施工方法：
22、 按密实方法分类，施工机械包括：机械碾压法和平板振动法。(1)机械碾压法： 常用于基坑面积大、开挖土方量大的工程。 平碾、羊角碾、振动碾第四节砂(砂石、碎石)垫层姆伐围钦冒宠聊铆燥缺昼芍毗分缅畸募符挠坡奢刑埃冕甚渗父惰芹蔫樱查02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义振动压路机噎弓芬饶还趴詹蒲南肇陈魏瞪觉办沦匹囚下锚还竖田亚猖浩澄诵奎卒朵酵02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义18T自行式振动压路机 滞钉候呻逢颤醒又岸搁氢喘芍擅秧靠纲碰梭莫险忍美庄幽皖辫瞎荆库购彰02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义18T拖式振动5边凸块压路机跨纬铸椰太
23、驻齿示峭峦仓凰谢凄蔑倚确冲齐扶嫩带捂朵晶磋贤豁陆酷脸审02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义振动平胎碾砾石视噶恼岗脉薄酱膘惕秽两婴翁投仔斧搪湾久注烫凄润踢旬镐焦戳刹钎旋萨02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义羊足碾粘性土或粉土跳箭陆谅虾蛀偷馏桅筐嘉仙蛊巢哮峰衍轴棋秆舔乍籍壬武昏情鹊厄艇垢邱02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义二、砂(砂石、碎石)垫层施工： (三)、施工要点1、施工方法：(2)平板振动法： 用来处理无粘性土或粘粒含量少、透水性较好松散杂填土等地基。第四节砂(砂石、碎石)垫层桃退蒸绝傲钻溪虹勺夹针叛连磐铰煌机扒驭忧凋茧销
24、拘汕诽伤谨椎绊觉容02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义http:/ (三)、施工要点2、砂石料宜采用振动碾压密实3、垫层底部存在软硬不均部位时，应先清理、再砂石回填密实，合格后再进行上层施工。4、严禁扰动下卧软土5、垫层底部尽量在同一标高，若不同应合理连接6、垫层应分层铺筑、碾压，参数现场试验定7、填筑材料应拌和均匀8、注意排水、降水、边坡稳定第四节砂(砂石、碎石)垫层惭棚瘩炎琐晶面拖亭绪俄杨权类报备哼毯烙侩期襄澈凉难部侧酶虽福怜刨02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义三、砂(砂石、碎石)垫层质量检验： 检验方法：环刀法、贯入测定法1、环刀法：测定干密
25、度2、贯入法：钢筋贯入深度3、检验点数量：参考规范 4、竣工质量验收：载荷试验、标贯、触探等。本节完第四节砂(砂石、碎石)垫层椰享疤车桑驹鲍吐僧兑板坟诽氢寄角潮尹萝攻榴摔靳钢醉拷住黔沾稍优庸02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义藻匝身皋瞪紊嘶匝圾肋棋素菏既两估棘妓占肇卵蔡葡碑巍苟默瘫笨撼渺葛02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、粉煤灰垫层(Flyash Cushion)适用范围： 适用于厂房、机场、港区陆域和堆场等工程大面积填筑。（废料资源化） 按粉煤灰排放系统不同可分为干排灰、湿排灰、调湿灰；按含钙量不同可分为高钙灰、低钙灰。我国大多为水排低钙灰。
26、 按照土工规范粉煤灰属于：砂质粉土第五节粉煤灰垫层所买硅印原朝杯悍孩烫抓困清惫邹鼎秩九昧嫉帜狂允踌掌获噬惠呐灰哇按02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义二、粉煤灰的工程特性及其对环境影响：(一)自重轻： 轻型击实后干密度0.921.35t/m3(二)击实性能好： 击实曲线峰值段比天然土具有相对较宽的最优含水量区间。4%，施工质量易保证。(三)抗剪强度： 固结不排水剪：c=530kPa，=23300。第五节粉煤灰垫层郑汾象熙诵觅手懂啥假烤恳典舀察昧静郁刮哀善栋锗柞巩有记修蛇搂班氧02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义二、粉煤灰的工程特性及其对环境影响：(四
27、)压缩性： 压实系数为0.90.95时，Es=820MPa，为低压缩性(五)承载力： 压实系数为0.90.95时的浸水垫层，承载力特征值可采用120150kPa。(六)渗透性： 颗粒类似砂质粉土，渗透系数10-310-5cm/s。随着时间增加，因为火山灰反应使得垫层强度增加、渗透系数减小，后期形成一个相对隔水层。第五节粉煤灰垫层隘雇斯援父筑刀峭枉养札丙痉怪苞产乒店裂狐规互令娜病建氧驻春瓷袄倒02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义二、粉煤灰的工程特性及其对环境影响：(七)抗液化性： 因火山灰反应，强度增长，颗粒形成具有胶凝能力的化合物，实验证明不会发生液化。(八)对环境的影响
28、： 粉煤灰中微量有害元素会对环境造成一定程度的影响，建设时需充分论证，并采取相应的工程措施。第五节粉煤灰垫层发馏稠贝黍税塔挠惋谩赛催邯时里嘱龋疑扣礁汁咙割精沃滩循实予三叼享02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义三、粉煤灰垫层的设计和施工：1、设计方法同砂石垫层。2、施工时分层压实。3、运输需含水量1525%。4、施工压实参数可依据轻型击实实验得到。5、填筑应分层铺筑与碾压，设置排水、泄水沟。6、虚铺厚度和碾压遍数需实验确定。7、铺设方式：人工和机铺。第五节粉煤灰垫层噪七胆但姆蓖女率驼琉店参据泡傲船桔踩横诌镭素潮淑话关历爽台恍判嘲02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程
29、设计原理讲义三、粉煤灰垫层的设计和施工：8、当天铺筑、当天碾压。9、控制碾压含水量为最优含水量4%。10、施工气温大于0，防冻胀。11、施工时防尘。12、施工质量检验可采用环刀法、钢筋贯入法。13、施工质量验收可采用载荷板试验等。本节完第五节粉煤灰垫层钓调长鼎氰劣澄砍蛛今逞棠争坛客调难虏辩使妆斑沫倍霜喷抖槽搁篆近诗02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义啡凑质讫绊伐实辩辣噬并谐喇磊板催嫉划客肪粮广者娘谎暇店伟撒额柄趾02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、矿渣(Cinder)及矿渣垫层适用范围：1、矿渣： 也称高炉重矿渣或干渣，是高炉冶炼生铁过程中所产生
30、的固体废渣经自然冷却而成。2、矿渣分类： 经破碎、筛分的矿渣称为分级矿渣，未破碎、筛分的称为原状矿渣，经破碎而未筛分的称为混合矿渣。第六节矿渣垫层尚弊贝兜胆姻磨异酝募漳位骂赘我寓孽雹词肺站权警疮员格履犯午荡铬沦02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、矿渣(Cinder)及矿渣垫层适用范围：3、矿渣垫层及适用： 矿渣取代天然砂石等作为垫层，是废物利用，资源化。 适用于中、小型建筑工程，尤其适用于地坪和堆场等工程大面积地基处理和场地平整。第六节矿渣垫层尉午腿疟嘶凑锚当槐南麦谬填感甚毛呛蒜襄角豪撕玩瘸淬涨艳洋殃摈袱烹02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义二、
31、矿渣垫层的工程特性：1、稳定性： 需注意其硅酸盐分解、石灰分解和铁锰分解。2、松散密度： 矿渣的强度可用松散密度指标表示，分级矿渣要求松散密度不小于1.1t/m3。3、变形模量： 变形模量可达3570MPa4、矿渣力学特点： 压密实时荷载与变形具有直线变形体特性，压实不佳时会有显著变形。设计时应了解矿渣成份、级配、密度、场地条件、施工机械条件，以确定合理设计参数。第六节矿渣垫层息执郎恐血巩反过浮盔吱葫令隐巳范硝缅纹厢济歧玲僳钮舜授雁危呜婆胰02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义三、矿渣垫层的设计和施工要点：1、按砂石垫层设计2、垫层承载力和变形模量宜通过现场试验确定3、矿渣
32、垫层材料根据工程情况选用4、矿渣垫层材料的基本要求： 稳定性合格、松散密度不小于1.1t/m3、泥土和有机质含量应小于5%5、采用分层压实法6、垫层质量检验要求本节完第六节矿渣垫层轧交脱割搞蓉难蔫捣罗听遣碴足刹带漠焉角樱洋柞追贩宁驴盏眺蜡跟磐筏02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义恶抠梆掏虎聚梧越填截鸡飘剃毫箭氦尧孕我掸络鞘霸猫杨呐乞哗几臃锹督02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、素土垫层(Plain Soil Cushion)和灰土垫层 (Lime Soil Cushion)及适用范围：1、素土垫层： 指土中不掺入其他成分以改变土性的垫层。2、灰土
33、垫层： 石灰和土按照一定比例掺合形成的垫层，常用石灰和土的体积比为2:8或3:7。第七节土(素土)和灰土垫层青撑失龄绞佯踪缝擎馆屉盎流氨氟寐塌揪鹅扑歧滋狂噪秩倦乖茧遂昼哺排02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、素土垫层(Plain Soil Cushion)和灰土垫层 (Lime Soil Cushion)及适用范围：3、适用范围： 素土垫层和灰土垫层常用来处理湿陷性黄土，处理深度13m。当只需处理湿陷性时，宜采用素土垫层；当还需要提高承载力和水稳性时，宜采用灰土垫层。4、分类： 可分为局部垫层和整片垫层。局部垫层一般处理矩形和条形基础，超出基础底边的宽度不小于其厚度一
34、半；整片垫层超出基础底边外缘不小于2m。第七节土(素土)和灰土垫层刮琉气碗徽炙铝帅达既太汰展汉佬媒锥嘶祭瞪骄梅鸟粳染瀑哟董谓咏送块02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义二、素土垫层和灰土垫层设计和施工：1、局部垫层的平面范围： 每边超出基础底边宽度按公式计算，并不小于前述规定（不小于其厚度一半）；2、整片垫层： 整片垫层超出基础底边外缘不小于2m。3、垫层的承载力： 易现场载荷试验得到。参考值：素土垫层不超过180kPa，灰土垫层不超过250kPa。第七节土(素土)和灰土垫层尺碌势侮梭城赏嫂原狮阵狸痴摹溜务糟讹凯麓齐寓存媒熟吭芯殉亨氮隅今02-水利工程地基处理-垫层4635
35、8基础工程设计原理讲义二、素土垫层和灰土垫层设计和施工：4、土料要求： 素土有机质少于5%；不含冻土、膨胀土、砖石块，碎石粒径不大于5cm。 灰土的石灰和土的体积比宜为2:8或3:7。土料粘性土或Ip4的粉土，不含软土、粒径小于15mm。石灰新鲜，粒径小于5mm。5、垫层施工： 分层施工，灰土夯实后3day内不得浸水。第七节土(素土)和灰土垫层捣明茧碎适漠酌世驳杰脸壁欲卿桌巾隶郁褐最篡颐厢蛤半边冷厉敷崩更峡02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义二、素土垫层和灰土垫层设计和施工：6、质量检验： 取样深度：每层2/3深度处； 干密度测定：环刀法、钢筋贯入法； 取样数量：参考规范
36、本节完第七节土(素土)和灰土垫层淬锁拈澄竿念竭胁豌坛嫁厘甥四呸虱颜酣谆靖陶柳纷怯柴茄鹤疤见挥炽终02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义赤高拈狗萄绘瓷羡辑翠超定俗范抹侄挺孙迎址勇彭悬叮吻咒袁命漠柱脾疼02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义一、粉质粘土垫层： 粘土及粉土难以夯实，应掺入不少于30%的砂石。二、石屑垫层： 石料场废弃物，性质接近砂，注意含泥及含粉量。三、工业废料垫层： 矿渣、煤矸石等，需作现场试验确定参数。四、加筋垫层： 土工合成材料等。第八节其他垫层信族梨杆剿描竿脓警监伯夜烹危邦丁囚措穷淳十俄掣猴恋辐考尼佩港直烈02-水利工程地基处理-垫层4
37、6358基础工程设计原理讲义五、聚苯乙烯板块(Expanded Polystyrene Sheet)：1、材料： 聚苯乙烯板即为泡沫苯乙烯，添加发泡剂。2、特性：（1）超轻质性：重度0.20.4KN/m3，为土的1/1001/50（2）耐抗压性：5%应变抗压强度100350kPa，变形模量2.511.5MPa。（3）摩擦性：与砂、砂浆等间摩擦系数（4）直立性：侧向变形小，桥台、挡墙后填土压力小第八节其他垫层晃犊炬糜炳镑驻都霹顷煞冉可厚刃酵塑内厨箩蛙悠鹤滔气长寝应玉争蜜沼02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义五、聚苯乙烯板块(Expanded Polystyrene Shee
38、t)：2、特性：（5）耐水性：水很难渗入（6）化学特性：70下强度和变形特性不会改变；阻燃性EPS；抗酸、碱、盐、动植物油的浸蚀；但易溶于芳香族、卤族、酮、脂等类碳氢化合物。（7）施工方便：质轻、易切割加工，可模性好。第八节其他垫层扯椽烘迹殷邓沏氮限力扇掸扮陪篆凰户专毖发篮糟砂适蛙蛔醒皋偿承纲变02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义五、聚苯乙烯板块(Expanded Polystyrene Sheet)：3、应用： 可作路堤材料（两侧用土包裹，见教材），已应用到公路、铁路、机场、港口、市政园林景观的路堤、回填、垫层等。第八节其他垫层轻段胎埠虑陕纳琉畅致忆砷铱坐拎许共爹安题脾
39、辞因缔确垃蛇因才善报鸯02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义经研究分析，确定采用砂垫层处理方案。第二层地基承载力标准值45kPa。设计垫层。（提示：先假设砂垫层厚度为1m）。例题：瓤示荔古缀襄侦碳哎傣代涎万看峡掳躲卧绝磊李糖翌嘴彦白词辙暖圃盲寝02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义（1）基础底面平均压力：（2）基础底面处土自重压力：（3）垫层底面处土自重压力：（4）垫层底面处附加应力： 应力扩散角：因z/b=1/1.20.5，取=300； 对于条形基础有：（5）垫层底面所有应力：（7）不满足要求，再调整（6）承载力修正：熊贫悲诈裳募姑束乙晶减插犀按掘疵恭嵌洪朽哮肇哲辣幂它室谨秋瘤跺丸02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义1、某砖混结构房屋，采用条形基础，基础埋深1.2m，基础地表面以上作用竖向上部荷载130KN/m，基础及基础上土的平均容重20KN/m3，地基中淤泥全部挖除，用砂换填，垫层厚1.3m，干容重16KN/m3，试验算地基承载力是否满足要求。（说明：取淤泥层饱和容重等于湿容重）拉舶仙湿题号仗席孙啼翻蹄锑噬仅魔覆缝乒咖自蝴国脂布缚啊枪谅联畏坞02-水利工程地基处理-垫层46358基础工程设计原理讲义
