軟基處理方法-換填法課件

軟基處理31軟基處理31地基處理方法分類加密法深層壓密法加筋法（土工合成材料、加筋土、土層錨桿、土釘、樹根樁法）化學加固法方法眾多，分類不統(tǒng)一換土墊層法復合地基換填法淺層壓密法強夯法擠密樁復合地基預壓加固法凍結法膠結法(灌漿法、高壓噴射注漿法、水泥土攪拌法)2地基處理方法分類加密法深層壓密法加筋法（土工合成材料、加筋土把基礎底面下一定范圍內的軟弱地基土挖除，然后回填以工程性能好的土，壓密后作為地基持力層。換填法(ReplacementMethod)b回填土3把基礎底面下一定范圍內的軟弱地基土挖除，然后回填以工程性能好軟土墊層換填法(ReplacementMethod)4軟土墊層換填法(ReplacementMethod)4作用提高地基承載力；減少基礎沉降量；加速軟土的固結排水；防止地基凍脹；減少地基的濕陷和脹、縮應用范圍

1.土層：淤泥、濕陷性黃土、膨脹土、雜填土、凍土等2.建筑物基礎：中、小型建筑物為主3.深度：一般3米以內。墊層材料中粗砂、卵石、礫石、素土、灰土、礦渣換填法(ReplacementMethod)5作用換填法(ReplacementMethod)5墊層種類適用范圍砂墊層（碎石、砂礫）中、小型建筑工程的濱、塘、溝等局部處理；軟弱土和水下黃土處理（不適用于濕陷性黃土）?？捎袟l件用于膨脹土地基。素土墊層中小型工程，大面積回填，濕陷性黃土灰土墊層中小型工程，膨脹土，尤其濕陷性黃土粉煤灰墊層廠房、機場、港區(qū)路域和堆場等大、中小型大面積填筑干渣墊層中小型建筑工程。尤其適用于地坪、堆場等大面積地基處理和場地平整；鐵路、道路路基處理。墊層的適用范圍6墊層種類適用范圍砂墊層（碎石、砂礫）中、小型建筑工程的濱、塘b回填土持力層：pf下臥層：pZ+pCZfz+d壓實系數(shù)c=d/dmax0.93墊層設計7b回填土持力層：pf下臥層：pZ+pCZb回填土墊層厚度應根據(jù)墊層底部下臥土層的承載力確定，并符合下式要求：

墊層厚度的確定

pZ+pCZfaz式中 ——墊層底面處的附加應力設計值（kPa）; ——墊層底面處土的自重壓力值（kPa）； ——經(jīng)深度修正后墊層底面處土層的地基承載力特征值（kPa）。墊層設計8b回填土墊層厚度應根據(jù)墊層底部下臥土層的承載力確定，并符1、提高持力層的承載力通過擴散作用使傳到墊層下的軟弱土層應力減少；2、減小沉降量換填材料代替上部軟弱土層，可減小這部分的沉降量；墊層擴散作用，使得下臥土層的壓力減小，這相應減小下臥土層的沉降量；3、加速軟弱土層的排水固結不透水基礎直接與軟弱土層相接觸時，在荷載作用下，軟弱地基中的水被迫繞基礎兩側排出，因而使基底下軟弱土不易固結，產(chǎn)生較大的孔隙水壓力，從而導致地基土強度降低，產(chǎn)生塑性破壞的危險。墊層可作為良好的排水面，使基礎下面的孔隙水壓力迅速消散，加速墊層下軟弱土層的固結，從而提高其強度。4、防治凍脹墊層材料孔隙大，不易產(chǎn)生毛細現(xiàn)象，可防治凍脹。5、消除膨脹土的脹縮作用加固機理91、提高持力層的承載力加固機理9b回填土B=b+2ztgdz填zpCZpCDpZ+pCZfaz條基獨立基礎墊層設計10b回填土B=b+2ztgdz填zpCZp

壓力擴散角（°）

換填材料粘性土和粉土(8<<14)中砂、粗砂、礫砂、圓礫、角礫卵石、碎石灰土0.2520628≥0.503023注：當<0.25時，除灰土仍取θ＝28o外，其余材料均取θ＝0o；當0.25<<0.5時，值可內插求得。墊層設計11壓力擴散角（°）換填材料粘性土和粉土中砂、粗砂、礫砂在具體計算時，可先假設一個墊層厚度，然后進行驗算。如不滿足，應重新假定一個厚度進行驗算，直至滿足要求為止。墊層厚度不宜大于3m，太厚施工較困難，而太?。?lt;0.5m）則換填墊層的作用不顯著。墊層設計12在具體計算時，可先假設一個墊層厚度，然后進行驗算。如不滿足，墊層寬度的確定

墊層的底面寬度應以滿足基礎底面應力擴散和防止墊層向兩側擠出為原則進行設計。

b回填土墊層頂面每邊宜比基礎底面大0.3m

按當?shù)亻_挖基坑經(jīng)驗的要求放坡

土力學與基礎工程

西南科技大學墊層設計13墊層寬度的確定墊層的底面寬度應以滿足基礎底面應力擴散和防墊層的承載力應通過現(xiàn)場試驗確定，當無實驗資料時，可按下表選用，并驗算下臥層承載力。各種墊層的承載力表

墊層設計換填材料壓實系數(shù)λc承載力特征值fak/kPa碎石、卵石0.94-0.97200-300砂夾石（碎、卵石占30%-50%）200-250土夾石（碎、卵石占30%-50%）150-200中砂、粗砂、礫砂150-200粘性土和粉土（8<IP<14）130-180灰土0.93-0.95200-250土或灰土0.93-0.95150-200注：壓實系數(shù)小的墊層承載力取低值，反之取高值碾壓或振密重錘施工14墊層的承載力應通過現(xiàn)場試驗確定，當無實驗資料時，可按下表選用沉降計算墊層設計墊層壓縮模量Es（Mpa)變形模量E0（Mpa)粉煤灰8-20砂20-30碎石、卵石30-50礦渣35-70模量注：壓實礦渣的E0/Es可按1.5-3.0取用按《地基基礎規(guī)范》中變形計算方法進行建筑物沉降計算，保證地基處理效果及建筑物安全。15沉降計算墊層設計墊層壓縮模量Es（Mpa)變形模量E0（M土的壓實機理因換填法在換填后將土層壓實，從而提高了地基的承載力。為了更好的掌握換填法的機理，首先應了解土的壓實機理。壓實的本質土料孔隙率減小，密實度提高W增大，結合水膜逐漸增厚，減小了引力，土粒在相同壓實功能條件下易于移動而擠密，所以壓實效果較好，直至wop時達到ρdmaxW繼續(xù)增大，孔隙中就出現(xiàn)了自由水，此時自由水填充在孔隙中，產(chǎn)生了阻止土粒移動的作用，所以壓實效果又趨下降，ρd反而減小。壓實機理W較小時，其粒間引力較大，在一定的外部壓實功能作用下，還不能有效地克服引力而使土粒相對移動，這時壓實效果就比較差。16土的壓實機理因換填法在換填后將土層壓實，從而提高了地基的承載0481216202428含水量w(%)2.01.81.61.4干密度d(g/cm3)飽和曲線dmax=1.86wop=12.11.最優(yōu)含水量:在一定壓實能量下，使土最容易壓實，并能達到最大干重度的含水量wop，與之相對應的干密度稱為最大干密度ρdmax2.擊實曲線特點：具有峰值：峰值點對應于γdmax和ωop。塑限等于土樣風干時的含水量工程中常按ωop＝ωp±2170481216墊層施工墊層施工按壓密采用的不同機械和工藝，一般可分為:機械碾壓法重錘夯實法平板振動法按密實方法分類18墊層施工墊層施工按壓密采用的不同機械和工藝，一般可分為:按密平碾拖式羊足碾一、機械碾壓法采用壓路機、推土機、平碾、羊足碾或其他碾壓機械在地基表面來回開動，利用自重把墊層或松散地基壓實。適于地下水位以上及非飽和粘性土與雜填土的淺層處理。19平碾拖式羊足碾一、機械碾壓法適于地下水位以上及非飽和粘性土與氣胎碾

蛙式夯振動壓實機2振動壓實機120氣胎碾蛙式夯振動壓實機2振動壓實機120碾壓法與夯實法碾壓與夯實是修路、筑堤、加固地基表層最常用的簡易處理方法。通過處理，可使填土或地基表層疏松土孔隙體積減小，密實度提高，從而降低土的壓縮性，提高其抗剪強度和承載力。目前我國常用的有機械碾壓、振動壓實和重錘夯實，以及70年代發(fā)展起來的強夯法等機械碾壓法機械碾壓法是利用壓路機、羊足碾、平碾、振動碾等碾壓機械特地基土壓實。粘性土：每層鋪土(虛鋪)厚度為200~300mm碾壓的效果：壓實能量、最佳含水量。壓實系數(shù)=施工時所控制的土的干密度ρd／最大干密度ρdmax之比一般控制在0.94-0.97之間。21碾壓法與夯實法機械碾壓法21振動平板夯YT系列沖擊壓實機可轉向式手扶振動壓路機四沖程汽油機式高頻振動沖擊夯

斜坡型單鋼輪壓振動路機22振動平板夯YT系列沖擊壓實機可轉向式手扶振動壓路機四沖程汽油FX-130凸塊輪溝槽壓實機

YZ20全液壓振動式壓路機

蛙式打夯機23FX-130凸塊輪溝槽壓實機YZ20全液壓振動式壓路機蛙墊層碾壓主要施工參數(shù)墊層碾壓質量檢驗指標為填土最大干密度，關鍵在于控制每層的鋪設厚度和最優(yōu)含水量（由室內擊實試驗確定）施工機械、鋪填厚度、碾壓遍數(shù)與填筑含水量注：為了將室內擊實試驗結果用于設計和施工，必須研究室內擊實試驗與現(xiàn)場碾壓的關系，各施工參數(shù)應由現(xiàn)場試驗確定，在現(xiàn)場應以壓實系數(shù)和施工含水量進行控制。施工機械每層鋪填厚度每層壓實遍數(shù)平碾（8-12t)200-3006-8羊足碾（5-16t)200-3508-16蛙工夯（200kg)200-2503-4振動碾（8-15t)600-13006-8振動壓實機1200-150010沖擊碾壓機700-1200插入式振動器200-500平板式振動器150-250現(xiàn)場碾壓12遍較為合適24墊層碾壓主要施工參數(shù)墊層碾壓質量檢驗指標為填土最大干密度，關二、重錘夯實法用起重機將夯錘提升到一定高度，然后自由下落，不斷重復夯擊以加固地基。適于地下水位距地表大于0.8m的稍濕粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土和分層填土。注：1、重錘夯實宜一夯挨一夯的順序進行；2、單獨柱基基坑內，宜按先外后里的夯擊順序進行；3、同一基坑底面標高不同時，應先深后淺、逐層夯實；4、累計夯擊10-20次，最后兩擊平均夯沉量，砂土不超過5-10mm，細料土不超過10-20mm；5、現(xiàn)場試驗應確定最少夯擊遍數(shù)、最后平均夯沉量、有效夯實深度（有效夯實深度達1m，可消除1-1.5m厚土層的濕陷性。）25二、重錘夯實法適于地下水位距地表大于0.8m的稍濕粘性土、砂三、平板振動法使用振動壓實機來處理無粘性土或粘粒含量少，透水性好的松散雜填土地基的方法。振實效果與填土成份、振動時間等因素有關注：1、施工前需試振，得到穩(wěn)定下沉量與時間的關系(建筑垃圾振動時間約在1min以上，細粒填土振動時間約在3-5min，有效振深為1.2-1.5m)2、振實范圍應從基礎邊緣放出0.6m左右，先振基槽兩側，后振中間；3、振動合格標準為振動機原地振實不再繼續(xù)下沉，并輔以輕便觸探檢驗其均勻性與影響深度。26三、平板振動法振實效果與填土成份、振動時間等因素有關注：1、砂石是良好的換填材料（以中粗砂為好）。砂墊層含泥量不宜超過5%，也不得含有草根、垃圾等有機質雜物。如用作排水固結砂石材料墊層,含泥量不宜超過3%；并且不應夾有過大的石塊或碎石,因為碎石過大會導致墊層本身的不均勻壓縮,一般要求碎(卵)石最大粒徑不宜大于50mm，對于濕陷性黃土地基不應選用透水性的砂石墊層。采用細砂作為換填材料，應改善材料的級配狀況，應摻入30%-50%的碎石（最大粒徑不超過50mm），當碾壓（或夯、振）功能較大時，亦不宜大于80mm。一、砂（或砂石）墊層按墊層材料分類1、材料選用27砂石是良好的換填材料（以中粗砂為好）。砂墊層含2.施工參數(shù)干密度ρd是砂墊層施工質量控制的技術標準。設計要求的ρd為室內擊實試驗ρdmax與壓實系數(shù)λc的乘積；無擊實試驗資料時，可把中密狀態(tài)的ρd作為設計要求的干密度：中砂為1.6t/m3；粗砂為1.7t/m3；碎石和卵石為2.0-2.2t/m3。注：1.粉質粘土或灰土（夯壓）：現(xiàn)場含水量控制在wop±2%2.粉質粘土或灰土（振動碾壓）：現(xiàn)場含水量控制在wop的-6%~+2%3.粉煤灰（夯壓）：現(xiàn)場含水量控制在wop±4%282.施工參數(shù)干密度ρd是砂墊層施工質量控制的技術標準。設計要碾壓法振動法夯實法分層鋪筑

分層壓實3.施工要點砂和砂石墊層采用什么方法和機具對于墊層的質量至關重要，除下臥層是高靈敏度的軟土在鋪設第一層時要注意不能采用振動能量大的機具擾動下臥層外，在一般情況下,砂和砂石墊層首選振動法,因為振動比碾壓更能使砂和砂石密實。墊層最優(yōu)含水量可根據(jù)施工方法確定：平板振動器：wop=15%-20%平碾及蛙式夯：wop=8%-12%插入式振動器：宜為飽和的碎石、卵石或礦渣充分灑水濕透分層壓實質量應控制機械碾壓速度：平碾：2km/m羊足碾：3km/m振動碾：2km/m振動壓實：0.5km/m29碾壓法分層鋪筑

分層壓實3.施工要點砂和砂石墊層采用什么方法二、素土（或灰土、二灰）墊層2.素土墊層土料中有機質含量不得超過5%，不得含有凍土、膨脹土，不得夾有磚、瓦和石塊等滲水材料，碎石粒徑不得大于50mm；3.灰土墊層土料宜用粘性土或Ip<4的粉土，不得含有松軟雜質，粒徑不得大于15mm，宜用新鮮的消石灰，石灰粒徑不得大于5mm；4.控制墊層質量的壓實系數(shù)λc應符合：當墊層厚度不大于3m時，λc大于等于0.93；當墊層厚度大于3m，λc大于等于0.95；6.分段施工時不得在柱基、墻角及承重間墻下接縫，接縫處應夯壓密實，上下兩層的縫距不得小于500mm，灰土應拌合均勻，應當日鋪填夯壓，壓實后3天內不得受水浸泡。5.采用分層填夯（壓）實的施工方法，分層虛鋪厚度；1.墊層承載力由現(xiàn)場載荷試驗確定，若無試驗資料時，素土墊層不宜超過180kPa，灰土墊層不宜超過250kPa；30二、素土（或灰土、二灰）墊層2.素土墊層土料中有機質含量不得碾壓法振動法分層鋪筑

分層壓實1.虛鋪厚度和碾壓遍數(shù)應通過現(xiàn)場小型試驗確定，若無試驗資料，可選用鋪筑厚度200-300mm，碾壓后的壓實厚度為150-200mm；施工壓實含水量可控制在wop±4%。2.對小型工程可用人工分層攤鋪，在整平后用平板振動器或蛙式打夯機壓實；對大中型工程可用機械攤鋪，整平后用履帶式機具初壓二遍，再用中、重型壓路機碾壓；碾壓次數(shù)一般為4-6遍。注：3.施工宜當天鋪筑、當天壓實；若壓實時呈松散狀，應灑水后再壓實；若出現(xiàn)“橡皮土”現(xiàn)象應暫緩壓實，并開槽、翻開晾曬或換灰；4.施工時最低氣溫不低于零度，以免其出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象；5.每一層粉煤灰墊層經(jīng)驗收合格后，方可進行上層施工。粉煤灰的分層施工檢驗標準為壓實系數(shù)0.9-0.95三、粉煤灰墊層31碾壓法分層鋪筑

分層壓實1.虛鋪厚度和碾壓遍數(shù)應通過現(xiàn)場小型a.對粉質粘土、灰土、粉煤灰和砂石墊層的施工質量檢驗可用環(huán)刀法、標準貫入法、靜力觸探、輕型觸探試驗檢驗。b.對砂石、礦渣墊層可用重型動力觸探檢驗，并均應通過現(xiàn)場試驗以設計壓實系數(shù)所對應的貫入度為標準檢驗墊層的施工質量。注：用貫入儀檢驗墊層質量,對于砂墊層可用鋼筋檢驗,鋼筋直徑為20mm的平頭鋼筋,長1.25m,垂直距離砂表面0.7m,自由落下,測量貫入深度，貫入深度以不大于根據(jù)該砂的控制干密度測定的深度為合格。檢驗點間距應小于4m。質量檢驗注：環(huán)刀容積不應小于200cm3,徑高比為1：1，取樣前測點表面應刮去30-50mm厚的松砂，環(huán)刀內砂樣應不包含尺寸大于10mm的泥團和石子。砂墊層干密度控制標準為：中砂為1.6t/m3；粗砂為1.7t/m3。32a.對粉質粘土、灰土、粉煤灰和砂石墊層的施工質量檢驗可用環(huán)刀c.墊層的施工質量檢驗必須分層進行，應在每層的壓實系數(shù)符合設計要求后鋪填上層土。d.采用環(huán)刀法檢驗墊層的施工質量時，取樣點應位于每層土厚度的2/3深度處。檢驗點數(shù)量，對大基坑每50-100m2不應少于1個檢驗點，對基槽每10-20m不應少于1個點，每個獨立柱基不應少于1個點。采用貫入儀或動力觸探檢驗墊層的施工質量時，每分層檢驗點間距應小于4m。e.竣工驗收采用載荷試驗檢驗墊層承載力時，每個單體工程不宜少于3點，對于大型工程則應按單體工程的數(shù)量或工程的面積確定檢驗點數(shù)量。墊層施工完后應滿足的壓實系數(shù)0.94-0.9733c.墊層的施工質量檢驗必須分層進行，應在每層的壓實系數(shù)符合設

工程實例34工程實例34例題1某油灌站機房的基礎進行設計時,由鉆探資料顯示,該地為很厚的軟粘土層,其承載力標準值fak=80kN/m2,重度γ=17kN/m3,IL=1.00,e=1.00。已知機房獨立基礎承受上部結構荷載設計值F=155kN,設計室內高差為0.3m,室外基礎埋深0.80m。從以上數(shù)據(jù)可知,該基承載力和變形不能滿足設要求。如何采用換填法處理上述地基？1、確定墊層材料在墊層材料方面,采用中砂作為墊層,其承載力設計值按f=180kN/m2計算(施工時砂墊層密度控制在中密程度),重度取γ=19.5kN/m3。解：所以，取l=b=1m2、確定基底尺寸考慮該獨立基礎為正方形基底，由公式得：平均埋深35例題1某油灌站機房的基礎進行設計時,由鉆探資料顯示,該地3、確定墊層厚度假定該砂墊層厚度為1m，所以：由z/b=1查表得擴散角θ=30o對軟土地基承載力標準值進行深度修正，由IL=1.00,e=1.00查表得ηd=1.1，所以：故砂墊層厚度為z=1m符合要求。363、確定墊層厚度由z/b=1查表得擴散角θ=30o對軟土地基4、確定墊層寬度取墊層頂?shù)酌鎸挾葹?.5m，滿足墊層頂面每邊宜比基礎底面大0.3m的要求。

374、確定墊層寬度取墊層頂?shù)酌鎸挾葹?.5m，滿足墊層頂面每邊例題2某基礎底面積和埋深如圖所示。b×l＝4m×5m，埋深d＝3m，作用基礎頂面豎向荷載F＝10000kN，土層0～8m皆為細砂，6個細砂試樣的內摩擦角平均值為21.7。，變異系數(shù)為0.1，重度為17kN/m3。是否要進行地基處理？若采用換填墊層法進行地基處理，填料為碎石，重度為19.5kN/m3，換填墊層厚度為2m，分層壓實，使土的內摩擦角達到36。。墊層底面寬度應不小于多少？若換填的碎石的最大干重度為1.60t/m3，分層壓實的每層控制干密度不應小于多少？38例題2某基礎底面積和埋深如圖所示。b×l＝4m×5m，埋深d是否要進行地基處理？（pk？<fa）由砂土抗剪強度確定地基承載力特征值統(tǒng)計修正系數(shù)由規(guī)范查得Mb＝0.51,Md=3.0639394040下臥層承載力驗算pz＋pcz<faz4141各層控制干密度？壓實系數(shù)4242實例3

砂石墊層處理多層建筑下軟土地基1、工程概括

某綜合樓地質狀況大致如表2-4所示。該工程原設計采用振動沉管灌注樁。在樁基施工中，由于振動和排污問題，使得工程在施工了部分樁基后，被迫停工。圖2-3為已實施了樁基的部分建筑。43實例3砂石墊層處理多層建筑下軟土地基434444 在重新設計此工程中，面臨著所處場地的地基表層很軟弱，地基表層約為4m厚的雜填土。此層雜填土的成分較復雜，有碎石、瓦礫等建筑垃圾并含有少量腐殖質。雜填土比較疏松和不均勻，在同一建筑物場地的不同位置，其承載力和壓縮性往往有較大差異。地質勘探報告建議此層雜填土不能作為基礎的持力層。另外，新設計的建筑物層數(shù)、荷載均相差較大，并且原設計的樁基已有部分施工完等復雜情況。因此，要設計好復雜軟弱地基的基礎設計有很大難度。45 在重新設計此工程中，面臨著所處場地的地基表層很軟弱，地基表2、砂墊層的設計方案 為了充分利用天然地基強度，減小基底附加應力和調整基礎變形沉降，設計時從三方面入手：（1）在土體不發(fā)生整體剪切破壞的前提下，以基礎變形沉降為控制條件，對雜填土層在設計六層基礎和三層基礎區(qū)別對待。

六層部分，由于荷載較大，雜填土作為持力層，其承載力顯然不夠。因此，必須將雜填土挖除，采用砂石墊層進行處理。其主要目的在于提高淺基礎的承載力，減少基礎的沉降量。另外，砂石墊層可以加速軟土層的排水固結，不但可以使基礎下面的孔隙水壓力迅速消散，避免地基土的塑性破壞，而還可以加速砂石墊層下軟土層的固結，提高其強度。 三層部分，由于荷載相對較小，如果同樣采用砂石墊層進行處理，將會增加基礎的造價。因此，采用雜填土碾壓加固地基的方法。實際工程中先挖除大約2m厚的雜填土，余下2m左右的雜填土采用80kN壓路機碾壓。雜填土的質量以壓實系數(shù)和現(xiàn)場含水量控制。實際工程的設計壓實系數(shù)達到0.94～0.97.為了協(xié)調樁基、砂石墊層之間的差異沉降，碾壓后的雜填土的變形模量控制在4000～5000kPa范圍。462、砂墊層的設計方案46（2）擴大基礎底面積，減小附加應力。通過利用基礎底板寬度和剛度的變化以及持力層的變形模量的改變，調整基礎的沉降差和基礎內力。（3）盡量減輕結構自重，對基礎部分，采用補償基礎原理，將基礎埋置深些，底層采用架空板，基礎底板和架空板之間盡量少覆蓋土。上部結構非承重隔墻均采用大孔磚，以減輕上部結構自重。在新設計中，將六層和三層部分以及已施工完的樁基部分用沉降縫分開，見圖2－2。已施工的部分樁基采用振動灌注樁，樁斷面尺寸為425mm×425mm，樁長為17m左右。樁尖持力在粉質黏土上，樁的承載力設計值為500kN，見圖2－3。經(jīng)過二年多的使用，通過回訪和建設單位的反映，該建筑物使用正常，未發(fā)現(xiàn)任何異常情況。建筑物的沉降及沉降差控制在規(guī)范允許范圍之內，各單元的沉降差沒有明顯的差異。說明該建筑物的基礎設計是成功的。47（2）擴大基礎底面積，減小附加應力。通過利用基礎底板寬度和剛4848494950505151工程實例——灰土和素土墊層處理二期工程濕陷性黃土地基工程概括主樓12層框架結構，裙房三層，鋼筋混泥土筏板基礎。平面形狀為燕翼形。基底壓力為200kpa。工程地質條件據(jù)勘察報告，在深度38m范圍內可分為18個亞層，與地基處理有關的是最上面的七層土，以下列出六層土的物理力學指標，見下表所示。從表中可看出，第六層以下各土層濕陷性已完全消除，土層分布見圖所示。525253535454555556565757墊層材料選擇

1)砂石應選用級配良好的中粗砂，含泥量不超過3％，并應除去樹皮、草皮等雜質。若用細砂，應摻入30％～50％的碎石，碎石最大粒徑不宜大于50mm。2)粘土(均質土)土料中有機質含量不得超過5%，亦不得含有凍土或膨脹土。當含有碎石時，其粒徑不宜大于50mm。3)灰土體積比宜為2:8或3:7。土料宜用粘性土及塑性指數(shù)大于4的粉土，不得含有松軟雜質，并應過篩，其顆粒不得大于15mm。石灰宜用新鮮的消石灰，其顆粒不得大于5mm。土力學與基礎工程

西南科技大學58墊層材料選擇1)砂石應選用級配良好的中粗砂，含泥量不超墊層材料選擇

4)素土素土土料中有機質含量不得超過5％，亦不得含有凍土或膨脹土，不得夾有磚、瓦和石塊等滲水材料，碎石粒徑不得大于50mm。5)粉煤灰可分為濕排灰和調濕灰?？捎糜诘缆贰⒍褕龊椭?、小型建筑、構筑物換填墊層。粉煤灰墊層上宜覆土30～0cm。6)干渣干渣墊層材料可根據(jù)工程的具體條件選用分級干渣、混合干渣或原狀干渣。小面積墊層一般用8～40mm與40～60mm的分級干渣，或0～60mm的混合干渣；大面積鋪墊時，可采用混合干渣或原狀干渣，原狀干渣最大粒徑不大于200mm或不大于碾壓分層虛鋪厚度的2/3。。

59墊層材料選擇4)素土素土土料中有機質含量不得超過5％，擊實筒護筒擊錘導筒試驗所用設備：擊實儀測定最佳含水量方法：擊實試驗輕型擊實試驗適用于粒徑小于5mm的土，擊實筒容積為947cm3，擊錘質量為2.5kg。把制備成一定含水量的土料分三層裝入擊實筒，每層土料用擊錘均勻錘擊25下，擊錘落高為30.5cm

重型擊實試驗適用于粒徑小于20mm的土，擊實筒容積為2130cm3，擊錘質量為4.5kg，擊錘落高為45.7cm

。分五層擊實，每層56擊。根據(jù)擊實后土樣的密度和實測含水量計算相應的干密度現(xiàn)場填土的壓實質量用下列兩個指標來檢驗：壓實系數(shù)λc=ρd/ρdmax、施工含水量w=wop±2%60擊實筒護筒擊錘導筒試驗所用設備：擊實儀測定最佳含水量方法：擊素土（灰土、二灰）墊層設計(1)素土、灰土墊層簡介素土墊層（土墊層）灰土墊層（石灰與土體積比2：8，3：7）濕陷性黃土地區(qū)處理厚度1-3m減小地基的總濕陷量(以土治土)素土墊層灰土墊層局部墊層整片墊層分類設置在矩形基礎或條基下，每邊超出基底寬度不小于其厚度一半，用于消除地基部分濕陷量；無法阻水從墊層側面滲入下部未處理濕陷性土層。設置在整個建筑物的平面范圍內，每邊超出基底寬度不小于其厚度，并不得小于2m，用于消除被處理土層的濕陷量，并防止水從墊層上部或側向滲入下部未處理濕陷性土層。消除濕陷性消除濕陷性，提高承載力和水穩(wěn)性61素土（灰土、二灰）墊層設計(1)素土、灰土墊層簡介素土墊層（(2)局部墊層一般設置在基礎底面下，可消除部分濕陷量，其平面處理范圍每邊超出基底寬度，可按下式計算，并不小于墊層厚度一半：式中：B為需處理土層底的寬度b為條基短邊寬度c為考慮機具影響而增設的附加寬度0.2mθ為基底壓力擴散角，宜為22-30o，用素土時取小值，灰土時取大值(3)整片墊層的處理范圍每邊超出建筑物外墻基礎外緣的寬度，且不應小于墊層厚度，并不小于2m；為什么？灰土硬擴散范圍大62(2)局部墊層一般設置在基礎底面下，可消除部分濕陷量，其平面粉煤灰墊層設計(1)粉煤灰簡介粉煤灰是燃煤電廠排放的工業(yè)廢棄物，其排放堆積不僅占用土地資源，對生態(tài)環(huán)境也構成了不同程度的危害，但粉煤灰是一種良好的軟土換填材料，可用于加固軟土地基。a.粉煤灰種類按排放系統(tǒng)分：干排灰、濕排灰、調濕灰按含鈣量分：高鈣灰（CaO≥10%）低鈣灰（CaO<10%）b.粉煤灰換填法適用范圍廠房、機場、港區(qū)陸域和堆場等大面積填筑工程。63粉煤灰墊層設計(1)粉煤灰簡介粉煤灰是燃煤電廠排放的工業(yè)廢棄(2)粉煤灰工程特性及其對環(huán)境的影響a.自重輕：可降低下臥層土的壓力，減小沉降因粉煤灰主要由硅鋁等非晶態(tài)玻璃球體組成，結晶礦物很少，故其ds比粘性土小得多，γ=6-7kN/m3?？蓪⒙返烫钪叨葟脑瓉順O限4.5m提高至8mb.擊實性能好擊實曲線峰值段比天然土具有相對較寬的最優(yōu)含水量區(qū)間。粉煤灰最佳含水量變動幅度為±4%，而土為±2%，使粉煤灰在回填過程中更易達到設計密實度所要求的含水量。c.抗剪強度粉煤灰抗剪強度指標c、φ值可通過直剪試驗或三軸壓縮試驗測定；當無試驗資料且壓實系數(shù)為0.9-0.95時，c=5-30kPa，φ=23-30o。直剪儀64(2)粉煤灰工程特性及其對環(huán)境的影響a.自重輕：可降低下臥層d.壓縮性粉煤灰的壓縮性能與擊實功能、密實度和飽和程度有關。當無試驗資料且壓實系數(shù)為0.9-0.95時，Es=8-20MPae.承載能力粉煤灰墊層經(jīng)壓實后若遇水其強度會降低，當無試驗資料且壓實系數(shù)為0.9-0.95時的浸水墊層，其承載力特征值為120-150kPa。f.滲透性因粉煤灰組成為近似砂質粉土，故其滲透性較好，但隨著齡期的增加，滲透性逐漸減小。齡期效應：粉煤灰中細顆粒在有水條件下，在常溫下與Ca(OH)2反應，形成具有膠凝性質的化合物（火山灰反應），填充孔隙，使其強度和抗?jié)B性得到改善。65d.壓縮性粉煤灰的壓縮性能與擊實功能、密實度和飽和程度有關。g.抗液化性粉煤灰經(jīng)壓實后在振動條件下具有較高的抗液化性，比砂質粉土強得多。h.對環(huán)境的影響粉煤灰是一種堿性材料，遇水后因堿性可溶物的析出使PH值升高，同時粉煤灰中含有一定的微量有害元素和放射性元素，因此在使用粉煤灰作為換填材料時必須滿足環(huán)境要求。(3)粉煤灰墊層設計不同材料墊層（如砂墊層、粉煤灰墊層、礦渣墊層）的特性基本相似，處理穩(wěn)定后的地基承載力及沉降也相差不大，所以可將各種材料的墊層近似按砂墊層進行設計。a.設計66g.抗液化性粉煤灰經(jīng)壓實后在振動條件下具有較高的抗液化性，比軟基處理367軟基處理31地基處理方法分類加密法深層壓密法加筋法（土工合成材料、加筋土、土層錨桿、土釘、樹根樁法）化學加固法方法眾多，分類不統(tǒng)一換土墊層法復合地基換填法淺層壓密法強夯法擠密樁復合地基預壓加固法凍結法膠結法(灌漿法、高壓噴射注漿法、水泥土攪拌法)68地基處理方法分類加密法深層壓密法加筋法（土工合成材料、加筋土把基礎底面下一定范圍內的軟弱地基土挖除，然后回填以工程性能好的土，壓密后作為地基持力層。換填法(ReplacementMethod)b回填土69把基礎底面下一定范圍內的軟弱地基土挖除，然后回填以工程性能好軟土墊層換填法(ReplacementMethod)70軟土墊層換填法(ReplacementMethod)4作用提高地基承載力；減少基礎沉降量；加速軟土的固結排水；防止地基凍脹；減少地基的濕陷和脹、縮應用范圍

1.土層：淤泥、濕陷性黃土、膨脹土、雜填土、凍土等2.建筑物基礎：中、小型建筑物為主3.深度：一般3米以內。墊層材料中粗砂、卵石、礫石、素土、灰土、礦渣換填法(ReplacementMethod)71作用換填法(ReplacementMethod)5墊層種類適用范圍砂墊層（碎石、砂礫）中、小型建筑工程的濱、塘、溝等局部處理；軟弱土和水下黃土處理（不適用于濕陷性黃土）?？捎袟l件用于膨脹土地基。素土墊層中小型工程，大面積回填，濕陷性黃土灰土墊層中小型工程，膨脹土，尤其濕陷性黃土粉煤灰墊層廠房、機場、港區(qū)路域和堆場等大、中小型大面積填筑干渣墊層中小型建筑工程。尤其適用于地坪、堆場等大面積地基處理和場地平整；鐵路、道路路基處理。墊層的適用范圍72墊層種類適用范圍砂墊層（碎石、砂礫）中、小型建筑工程的濱、塘b回填土持力層：pf下臥層：pZ+pCZfz+d壓實系數(shù)c=d/dmax0.93墊層設計73b回填土持力層：pf下臥層：pZ+pCZb回填土墊層厚度應根據(jù)墊層底部下臥土層的承載力確定，并符合下式要求：

墊層厚度的確定

pZ+pCZfaz式中 ——墊層底面處的附加應力設計值（kPa）; ——墊層底面處土的自重壓力值（kPa）； ——經(jīng)深度修正后墊層底面處土層的地基承載力特征值（kPa）。墊層設計74b回填土墊層厚度應根據(jù)墊層底部下臥土層的承載力確定，并符1、提高持力層的承載力通過擴散作用使傳到墊層下的軟弱土層應力減少；2、減小沉降量換填材料代替上部軟弱土層，可減小這部分的沉降量；墊層擴散作用，使得下臥土層的壓力減小，這相應減小下臥土層的沉降量；3、加速軟弱土層的排水固結不透水基礎直接與軟弱土層相接觸時，在荷載作用下，軟弱地基中的水被迫繞基礎兩側排出，因而使基底下軟弱土不易固結，產(chǎn)生較大的孔隙水壓力，從而導致地基土強度降低，產(chǎn)生塑性破壞的危險。墊層可作為良好的排水面，使基礎下面的孔隙水壓力迅速消散，加速墊層下軟弱土層的固結，從而提高其強度。4、防治凍脹墊層材料孔隙大，不易產(chǎn)生毛細現(xiàn)象，可防治凍脹。5、消除膨脹土的脹縮作用加固機理751、提高持力層的承載力加固機理9b回填土B=b+2ztgdz填zpCZpCDpZ+pCZfaz條基獨立基礎墊層設計76b回填土B=b+2ztgdz填zpCZp

壓力擴散角（°）

換填材料粘性土和粉土(8<<14)中砂、粗砂、礫砂、圓礫、角礫卵石、碎石灰土0.2520628≥0.503023注：當<0.25時，除灰土仍取θ＝28o外，其余材料均取θ＝0o；當0.25<<0.5時，值可內插求得。墊層設計77壓力擴散角（°）換填材料粘性土和粉土中砂、粗砂、礫砂在具體計算時，可先假設一個墊層厚度，然后進行驗算。如不滿足，應重新假定一個厚度進行驗算，直至滿足要求為止。墊層厚度不宜大于3m，太厚施工較困難，而太薄（<0.5m）則換填墊層的作用不顯著。墊層設計78在具體計算時，可先假設一個墊層厚度，然后進行驗算。如不滿足，墊層寬度的確定

墊層的底面寬度應以滿足基礎底面應力擴散和防止墊層向兩側擠出為原則進行設計。

b回填土墊層頂面每邊宜比基礎底面大0.3m

按當?shù)亻_挖基坑經(jīng)驗的要求放坡

土力學與基礎工程

西南科技大學墊層設計79墊層寬度的確定墊層的底面寬度應以滿足基礎底面應力擴散和防墊層的承載力應通過現(xiàn)場試驗確定，當無實驗資料時，可按下表選用，并驗算下臥層承載力。各種墊層的承載力表

墊層設計換填材料壓實系數(shù)λc承載力特征值fak/kPa碎石、卵石0.94-0.97200-300砂夾石（碎、卵石占30%-50%）200-250土夾石（碎、卵石占30%-50%）150-200中砂、粗砂、礫砂150-200粘性土和粉土（8<IP<14）130-180灰土0.93-0.95200-250土或灰土0.93-0.95150-200注：壓實系數(shù)小的墊層承載力取低值，反之取高值碾壓或振密重錘施工80墊層的承載力應通過現(xiàn)場試驗確定，當無實驗資料時，可按下表選用沉降計算墊層設計墊層壓縮模量Es（Mpa)變形模量E0（Mpa)粉煤灰8-20砂20-30碎石、卵石30-50礦渣35-70模量注：壓實礦渣的E0/Es可按1.5-3.0取用按《地基基礎規(guī)范》中變形計算方法進行建筑物沉降計算，保證地基處理效果及建筑物安全。81沉降計算墊層設計墊層壓縮模量Es（Mpa)變形模量E0（M土的壓實機理因換填法在換填后將土層壓實，從而提高了地基的承載力。為了更好的掌握換填法的機理，首先應了解土的壓實機理。壓實的本質土料孔隙率減小，密實度提高W增大，結合水膜逐漸增厚，減小了引力，土粒在相同壓實功能條件下易于移動而擠密，所以壓實效果較好，直至wop時達到ρdmaxW繼續(xù)增大，孔隙中就出現(xiàn)了自由水，此時自由水填充在孔隙中，產(chǎn)生了阻止土粒移動的作用，所以壓實效果又趨下降，ρd反而減小。壓實機理W較小時，其粒間引力較大，在一定的外部壓實功能作用下，還不能有效地克服引力而使土粒相對移動，這時壓實效果就比較差。82土的壓實機理因換填法在換填后將土層壓實，從而提高了地基的承載0481216202428含水量w(%)2.01.81.61.4干密度d(g/cm3)飽和曲線dmax=1.86wop=12.11.最優(yōu)含水量:在一定壓實能量下，使土最容易壓實，并能達到最大干重度的含水量wop，與之相對應的干密度稱為最大干密度ρdmax2.擊實曲線特點：具有峰值：峰值點對應于γdmax和ωop。塑限等于土樣風干時的含水量工程中常按ωop＝ωp±2830481216墊層施工墊層施工按壓密采用的不同機械和工藝，一般可分為:機械碾壓法重錘夯實法平板振動法按密實方法分類84墊層施工墊層施工按壓密采用的不同機械和工藝，一般可分為:按密平碾拖式羊足碾一、機械碾壓法采用壓路機、推土機、平碾、羊足碾或其他碾壓機械在地基表面來回開動，利用自重把墊層或松散地基壓實。適于地下水位以上及非飽和粘性土與雜填土的淺層處理。85平碾拖式羊足碾一、機械碾壓法適于地下水位以上及非飽和粘性土與氣胎碾

蛙式夯振動壓實機2振動壓實機186氣胎碾蛙式夯振動壓實機2振動壓實機120碾壓法與夯實法碾壓與夯實是修路、筑堤、加固地基表層最常用的簡易處理方法。通過處理，可使填土或地基表層疏松土孔隙體積減小，密實度提高，從而降低土的壓縮性，提高其抗剪強度和承載力。目前我國常用的有機械碾壓、振動壓實和重錘夯實，以及70年代發(fā)展起來的強夯法等機械碾壓法機械碾壓法是利用壓路機、羊足碾、平碾、振動碾等碾壓機械特地基土壓實。粘性土：每層鋪土(虛鋪)厚度為200~300mm碾壓的效果：壓實能量、最佳含水量。壓實系數(shù)=施工時所控制的土的干密度ρd／最大干密度ρdmax之比一般控制在0.94-0.97之間。87碾壓法與夯實法機械碾壓法21振動平板夯YT系列沖擊壓實機可轉向式手扶振動壓路機四沖程汽油機式高頻振動沖擊夯

斜坡型單鋼輪壓振動路機88振動平板夯YT系列沖擊壓實機可轉向式手扶振動壓路機四沖程汽油FX-130凸塊輪溝槽壓實機

YZ20全液壓振動式壓路機

蛙式打夯機89FX-130凸塊輪溝槽壓實機YZ20全液壓振動式壓路機蛙墊層碾壓主要施工參數(shù)墊層碾壓質量檢驗指標為填土最大干密度，關鍵在于控制每層的鋪設厚度和最優(yōu)含水量（由室內擊實試驗確定）施工機械、鋪填厚度、碾壓遍數(shù)與填筑含水量注：為了將室內擊實試驗結果用于設計和施工，必須研究室內擊實試驗與現(xiàn)場碾壓的關系，各施工參數(shù)應由現(xiàn)場試驗確定，在現(xiàn)場應以壓實系數(shù)和施工含水量進行控制。施工機械每層鋪填厚度每層壓實遍數(shù)平碾（8-12t)200-3006-8羊足碾（5-16t)200-3508-16蛙工夯（200kg)200-2503-4振動碾（8-15t)600-13006-8振動壓實機1200-150010沖擊碾壓機700-1200插入式振動器200-500平板式振動器150-250現(xiàn)場碾壓12遍較為合適90墊層碾壓主要施工參數(shù)墊層碾壓質量檢驗指標為填土最大干密度，關二、重錘夯實法用起重機將夯錘提升到一定高度，然后自由下落，不斷重復夯擊以加固地基。適于地下水位距地表大于0.8m的稍濕粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土和分層填土。注：1、重錘夯實宜一夯挨一夯的順序進行；2、單獨柱基基坑內，宜按先外后里的夯擊順序進行；3、同一基坑底面標高不同時，應先深后淺、逐層夯實；4、累計夯擊10-20次，最后兩擊平均夯沉量，砂土不超過5-10mm，細料土不超過10-20mm；5、現(xiàn)場試驗應確定最少夯擊遍數(shù)、最后平均夯沉量、有效夯實深度（有效夯實深度達1m，可消除1-1.5m厚土層的濕陷性。）91二、重錘夯實法適于地下水位距地表大于0.8m的稍濕粘性土、砂三、平板振動法使用振動壓實機來處理無粘性土或粘粒含量少，透水性好的松散雜填土地基的方法。振實效果與填土成份、振動時間等因素有關注：1、施工前需試振，得到穩(wěn)定下沉量與時間的關系(建筑垃圾振動時間約在1min以上，細粒填土振動時間約在3-5min，有效振深為1.2-1.5m)2、振實范圍應從基礎邊緣放出0.6m左右，先振基槽兩側，后振中間；3、振動合格標準為振動機原地振實不再繼續(xù)下沉，并輔以輕便觸探檢驗其均勻性與影響深度。92三、平板振動法振實效果與填土成份、振動時間等因素有關注：1、砂石是良好的換填材料（以中粗砂為好）。砂墊層含泥量不宜超過5%，也不得含有草根、垃圾等有機質雜物。如用作排水固結砂石材料墊層,含泥量不宜超過3%；并且不應夾有過大的石塊或碎石,因為碎石過大會導致墊層本身的不均勻壓縮,一般要求碎(卵)石最大粒徑不宜大于50mm，對于濕陷性黃土地基不應選用透水性的砂石墊層。采用細砂作為換填材料，應改善材料的級配狀況，應摻入30%-50%的碎石（最大粒徑不超過50mm），當碾壓（或夯、振）功能較大時，亦不宜大于80mm。一、砂（或砂石）墊層按墊層材料分類1、材料選用93砂石是良好的換填材料（以中粗砂為好）。砂墊層含2.施工參數(shù)干密度ρd是砂墊層施工質量控制的技術標準。設計要求的ρd為室內擊實試驗ρdmax與壓實系數(shù)λc的乘積；無擊實試驗資料時，可把中密狀態(tài)的ρd作為設計要求的干密度：中砂為1.6t/m3；粗砂為1.7t/m3；碎石和卵石為2.0-2.2t/m3。注：1.粉質粘土或灰土（夯壓）：現(xiàn)場含水量控制在wop±2%2.粉質粘土或灰土（振動碾壓）：現(xiàn)場含水量控制在wop的-6%~+2%3.粉煤灰（夯壓）：現(xiàn)場含水量控制在wop±4%942.施工參數(shù)干密度ρd是砂墊層施工質量控制的技術標準。設計要碾壓法振動法夯實法分層鋪筑

分層壓實3.施工要點砂和砂石墊層采用什么方法和機具對于墊層的質量至關重要，除下臥層是高靈敏度的軟土在鋪設第一層時要注意不能采用振動能量大的機具擾動下臥層外，在一般情況下,砂和砂石墊層首選振動法,因為振動比碾壓更能使砂和砂石密實。墊層最優(yōu)含水量可根據(jù)施工方法確定：平板振動器：wop=15%-20%平碾及蛙式夯：wop=8%-12%插入式振動器：宜為飽和的碎石、卵石或礦渣充分灑水濕透分層壓實質量應控制機械碾壓速度：平碾：2km/m羊足碾：3km/m振動碾：2km/m振動壓實：0.5km/m95碾壓法分層鋪筑

分層壓實3.施工要點砂和砂石墊層采用什么方法二、素土（或灰土、二灰）墊層2.素土墊層土料中有機質含量不得超過5%，不得含有凍土、膨脹土，不得夾有磚、瓦和石塊等滲水材料，碎石粒徑不得大于50mm；3.灰土墊層土料宜用粘性土或Ip<4的粉土，不得含有松軟雜質，粒徑不得大于15mm，宜用新鮮的消石灰，石灰粒徑不得大于5mm；4.控制墊層質量的壓實系數(shù)λc應符合：當墊層厚度不大于3m時，λc大于等于0.93；當墊層厚度大于3m，λc大于等于0.95；6.分段施工時不得在柱基、墻角及承重間墻下接縫，接縫處應夯壓密實，上下兩層的縫距不得小于500mm，灰土應拌合均勻，應當日鋪填夯壓，壓實后3天內不得受水浸泡。5.采用分層填夯（壓）實的施工方法，分層虛鋪厚度；1.墊層承載力由現(xiàn)場載荷試驗確定，若無試驗資料時，素土墊層不宜超過180kPa，灰土墊層不宜超過250kPa；96二、素土（或灰土、二灰）墊層2.素土墊層土料中有機質含量不得碾壓法振動法分層鋪筑

分層壓實1.虛鋪厚度和碾壓遍數(shù)應通過現(xiàn)場小型試驗確定，若無試驗資料，可選用鋪筑厚度200-300mm，碾壓后的壓實厚度為150-200mm；施工壓實含水量可控制在wop±4%。2.對小型工程可用人工分層攤鋪，在整平后用平板振動器或蛙式打夯機壓實；對大中型工程可用機械攤鋪，整平后用履帶式機具初壓二遍，再用中、重型壓路機碾壓；碾壓次數(shù)一般為4-6遍。注：3.施工宜當天鋪筑、當天壓實；若壓實時呈松散狀，應灑水后再壓實；若出現(xiàn)“橡皮土”現(xiàn)象應暫緩壓實，并開槽、翻開晾曬或換灰；4.施工時最低氣溫不低于零度，以免其出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象；5.每一層粉煤灰墊層經(jīng)驗收合格后，方可進行上層施工。粉煤灰的分層施工檢驗標準為壓實系數(shù)0.9-0.95三、粉煤灰墊層97碾壓法分層鋪筑

分層壓實1.虛鋪厚度和碾壓遍數(shù)應通過現(xiàn)場小型a.對粉質粘土、灰土、粉煤灰和砂石墊層的施工質量檢驗可用環(huán)刀法、標準貫入法、靜力觸探、輕型觸探試驗檢驗。b.對砂石、礦渣墊層可用重型動力觸探檢驗，并均應通過現(xiàn)場試驗以設計壓實系數(shù)所對應的貫入度為標準檢驗墊層的施工質量。注：用貫入儀檢驗墊層質量,對于砂墊層可用鋼筋檢驗,鋼筋直徑為20mm的平頭鋼筋,長1.25m,垂直距離砂表面0.7m,自由落下,測量貫入深度，貫入深度以不大于根據(jù)該砂的控制干密度測定的深度為合格。檢驗點間距應小于4m。質量檢驗注：環(huán)刀容積不應小于200cm3,徑高比為1：1，取樣前測點表面應刮去30-50mm厚的松砂，環(huán)刀內砂樣應不包含尺寸大于10mm的泥團和石子。砂墊層干密度控制標準為：中砂為1.6t/m3；粗砂為1.7t/m3。98a.對粉質粘土、灰土、粉煤灰和砂石墊層的施工質量檢驗可用環(huán)刀c.墊層的施工質量檢驗必須分層進行，應在每層的壓實系數(shù)符合設計要求后鋪填上層土。d.采用環(huán)刀法檢驗墊層的施工質量時，取樣點應位于每層土厚度的2/3深度處。檢驗點數(shù)量，對大基坑每50-100m2不應少于1個檢驗點，對基槽每10-20m不應少于1個點，每個獨立柱基不應少于1個點。采用貫入儀或動力觸探檢驗墊層的施工質量時，每分層檢驗點間距應小于4m。e.竣工驗收采用載荷試驗檢驗墊層承載力時，每個單體工程不宜少于3點，對于大型工程則應按單體工程的數(shù)量或工程的面積確定檢驗點數(shù)量。墊層施工完后應滿足的壓實系數(shù)0.94-0.9799c.墊層的施工質量檢驗必須分層進行，應在每層的壓實系數(shù)符合設

工程實例100工程實例34例題1某油灌站機房的基礎進行設計時,由鉆探資料顯示,該地為很厚的軟粘土層,其承載力標準值fak=80kN/m2,重度γ=17kN/m3,IL=1.00,e=1.00。已知機房獨立基礎承受上部結構荷載設計值F=155kN,設計室內高差為0.3m,室外基礎埋深0.80m。從以上數(shù)據(jù)可知,該基承載力和變形不能滿足設要求。如何采用換填法處理上述地基？1、確定墊層材料在墊層材料方面,采用中砂作為墊層,其承載力設計值按f=180kN/m2計算(施工時砂墊層密度控制在中密程度),重度取γ=19.5kN/m3。解：所以，取l=b=1m2、確定基底尺寸考慮該獨立基礎為正方形基底，由公式得：平均埋深101例題1某油灌站機房的基礎進行設計時,由鉆探資料顯示,該地3、確定墊層厚度假定該砂墊層厚度為1m，所以：由z/b=1查表得擴散角θ=30o對軟土地基承載力標準值進行深度修正，由IL=1.00,e=1.00查表得ηd=1.1，所以：故砂墊層厚度為z=1m符合要求。1023、確定墊層厚度由z/b=1查表得擴散角θ=30o對軟土地基4、確定墊層寬度取墊層頂?shù)酌鎸挾葹?.5m，滿足墊層頂面每邊宜比基礎底面大0.3m的要求。

1034、確定墊層寬度取墊層頂?shù)酌鎸挾葹?.5m，滿足墊層頂面每邊例題2某基礎底面積和埋深如圖所示。b×l＝4m×5m，埋深d＝3m，作用基礎頂面豎向荷載F＝10000kN，土層0～8m皆為細砂，6個細砂試樣的內摩擦角平均值為21.7。，變異系數(shù)為0.1，重度為17kN/m3。是否要進行地基處理？若采用換填墊層法進行地基處理，填料為碎石，重度為19.5kN/m3，換填墊層厚度為2m，分層壓實，使土的內摩擦角達到36。。墊層底面寬度應不小于多少？若換填的碎石的最大干重度為1.60t/m3，分層壓實的每層控制干密度不應小于多少？104例題2某基礎底面積和埋深如圖所示。b×l＝4m×5m，埋深d是否要進行地基處理？（pk？<fa）由砂土抗剪強度確定地基承載力特征值統(tǒng)計修正系數(shù)由規(guī)范查得Mb＝0.51,Md=3.061053910640下臥層承載力驗算pz＋pcz<faz10741各層控制干密度？壓實系數(shù)10842實例3

砂石墊層處理多層建筑下軟土地基1、工程概括

某綜合樓地質狀況大致如表2-4所示。該工程原設計采用振動沉管灌注樁。在樁基施工中，由于振動和排污問題，使得工程在施工了部分樁基后，被迫停工。圖2-3為已實施了樁基的部分建筑。109實例3砂石墊層處理多層建筑下軟土地基4311044 在重新設計此工程中，面臨著所處場地的地基表層很軟弱，地基表層約為4m厚的雜填土。此層雜填土的成分較復雜，有碎石、瓦礫等建筑垃圾并含有少量腐殖質。雜填土比較疏松和不均勻，在同一建筑物場地的不同位置，其承載力和壓縮性往往有較大差異。地質勘探報告建議此層雜填土不能作為基礎的持力層。另外，新設計的建筑物層數(shù)、荷載均相差較大，并且原設計的樁基已有部分施工完等復雜情況。因此，要設計好復雜軟弱地基的基礎設計有很大難度。111 在重新設計此工程中，面臨著所處場地的地基表層很軟弱，地基表2、砂墊層的設計方案 為了充分利用天然地基強度，減小基底附加應力和調整基礎變形沉降，設計時從三方面入手：（1）在土體不發(fā)生整體剪切破壞的前提下，以基礎變形沉降為控制條件，對雜填土層在設計六層基礎和三層基礎區(qū)別對待。

六層部分，由于荷載較大，雜填土作為持力層，其承載力顯然不夠。因此，必須將雜填土挖除，采用砂石墊層進行處理。其主要目的在于提高淺基礎的承載力，減少基礎的沉降量。另外，砂石墊層可以加速軟土層的排水固結，不但可以使基礎下面的孔隙水壓力迅速消散，避免地基土的塑性破壞，而還可以加速砂石墊層下軟土層的固結，提高其強度。 三層部分，由于荷載相對較小，如果同樣采用砂石墊層進行處理，將會增加基礎的造價。因此，采用雜填土碾壓加固地基的方法。實際工程中先挖除大約2m厚的雜填土，余下2m左右的雜填土采用80kN壓路機碾壓。雜填土的質量以壓實系數(shù)和現(xiàn)場含水量控制。實際工程的設計壓實系數(shù)達到0.94～0.97.為了協(xié)調樁基、砂石墊層之間的差異沉降，碾壓后的雜填土的變形模量控制在4000～5000kPa范圍。1122、砂墊層的設計方案46（2）擴大基礎底面積，減小附加應力。通過利用基礎底板寬度和剛度的變化以及持力層的變形模量的改變，調整基礎的沉降差和基礎內力。（3）盡量減輕結構自重，對基礎部分，采用補償基礎原理，將基礎埋置深些，底層采用架空板，基礎底板和架空板之間盡量少覆蓋土。上部結構非承重隔墻均采用大孔磚，以減輕上部結構自重。在新設計中，將六層和三層部分以及已施工完的樁基部分用沉降縫分開，見圖2－2。已施工的部分樁基采用振動灌注樁，樁斷面尺寸為425mm×425mm，樁長為17m左右。樁尖持力在粉質黏土上，樁的承載力設計值為500kN，見圖2－3。經(jīng)過二年多的使用，通過回訪和建設單位的反映，該建筑物使用正常，未發(fā)現(xiàn)任何異常情況。建筑物的沉降及沉降差控制在規(guī)范允許范圍之內，各單元的沉降差沒有明顯的差異。說明該建筑物的基礎設計是成功的。113（2）擴大基礎底面積，減小附加應力。通過利用基礎底板寬度和剛11448115491165011751工程實例——灰土和素土墊層處理二期工程濕陷性黃土地基工程概括主樓12層框架結構，裙房三層，鋼筋混泥土筏板基礎。平面形狀為燕翼形。基底壓力為200kpa。工程地質條件據(jù)勘察報告，在深度38m范圍內可分為18個亞層，與地基處理有關的是最上面的七層土，以下列出六層土的物理力學指標，見下表所示。從表中可看出，第六層以下各土層濕陷性已完全消除，土層分布見圖所示。118521195312054121551225612357墊層材料選擇

1)砂石應選用級配良好的中粗砂，含泥量不超過3％，并應除去樹皮、草皮等雜質。若用細砂，應摻入30％～50％的碎石，碎石最大粒徑不宜大于50mm。2)粘土(均質土)土料中有機質含量不得超過5%，亦不得含有凍土或膨脹土。當含有碎石時，其粒徑不宜大于50mm。3)灰土體積比宜為2:8或3:7。土料宜用粘性土及塑性指數(shù)大于4的粉土，不得含有松軟雜質，并應過篩，其顆粒不得大于15mm。石灰宜用