換填墊層法ppt版（共54）

第二章?lián)Q換填墊層法地基處理概述1換填墊層設計計2墊層碾壓施工3質(zhì)量檢驗4572.1概述換填墊層法換填墊層法——是將基礎底面面下一定深度度范圍內(nèi)不滿滿足地基性能能要求的土層層（或局部巖巖石），全部部或部分挖出出，換填上符符合地基性能能要求的材料料，然后分層層夯實作為基基礎的持力層層。換填墊層法適適用于淺層軟弱地基基及不均勻地基的處理。換填填墊層法按其其換填材料的的功能不同，，又分為墊層法和褥墊法。墊層法——通常指當軟弱土地基的的承載力和變形滿足不了建（（構造、）筑筑物的要求，，而軟弱土層的厚厚度又不很大大時，將基礎底底面以下處理理范圍內(nèi)的軟軟弱土層的部部分或全部挖挖去，然后分分層換填強度度較大的砂（（碎石、素土土、灰土、礦礦渣、粉煤灰灰）或其它性性能穩(wěn)定、無無侵蝕性的材材料，并壓（（夯、振）實實至要求的密密實度。它包包括低洼地域筑高高（平整場地））或堆填筑高（道路路基））。墊層法砂石墊層施工工三合土墊層施施工提高地基承載載力減少沉降量加速軟弱土層層的排水固結結防止凍脹消除地基的濕濕陷性和脹縮縮性墊層作用沉降承載力不足適用范圍《建筑地基處理理技術規(guī)范》(JGJ79-2012)中規(guī)定：墊層層法適用于淤淤泥、淤泥質(zhì)質(zhì)土、濕陷性性黃土、素填填土、雜填土土地基及暗溝溝、暗塘等淺層軟弱地基基及不均勻地基基的處理。淤泥濕陷性黃土褥墊法——是將基礎底面下一一定深度范圍圍內(nèi)局部壓縮縮性較低的巖巖石鑿去，換填上壓縮性性較大的材料料，然后分層層夯實的墊層層作為基礎的的部分持力層層，使基礎整整個持力層的的變形相互協(xié)協(xié)調(diào)。褥墊法法是我國近年年來在處理山山區(qū)不均勻的的巖土地基中中常采用的簡簡便易行又較較為可靠的方方法。褥墊法2.2換填墊層設計計砂（砂石、碎碎石、粉煤灰灰、礦渣）墊墊層設計一般要求：既要有足夠的厚厚度以置換可可能受到剪切切破壞的軟弱弱土層，又要要滿足建筑物物地基強度和和變形的要求求，另外，還還要有足夠的的寬度以防止止墊層向兩側側擠出增加沉沉降，同時還還應盡量做到到經(jīng)濟合理。。主要內(nèi)內(nèi)容：確定定墊層層的合合理厚度和和寬度度。應根根據(jù)建建（構構）筑筑物體體形、、結構構特點點、荷荷載性性質(zhì)、、巖土土工程程條件件、施施工機機械設設備及及填料料性質(zhì)質(zhì)和來來源等等綜合合考慮慮。(1)墊層厚厚度的的確定定根據(jù)需需置換換軟弱弱土層層的深深度或或下臥臥土層層的承承載力力確定定條形基基礎：：矩形基基礎：換填墊墊層的的厚度度不宜宜小于于0.5m，也不不宜大大于3m。條形基基礎：：矩形基基礎：b——矩形基基礎或或條形形基礎礎底面面的寬寬度l——矩形基礎礎底面的的長度pk——相應于荷荷載效應應標準組組合時，，基礎底底面處的的平均壓壓力值pc——基礎底面面處土的的自重壓壓力值(kPa)；z——基礎底面面下墊層層的厚度度(m)；θ——墊層的壓壓力擴散散角(°)(2)墊層寬度度的確定定墊層底面面的寬度度應滿足足基礎底底面應力擴散散和防止止墊層向向兩側擠擠出的要要求。墊層頂面面寬度可可從墊層層底面兩兩側向上上，按基基坑開挖挖期間保保持邊坡坡穩(wěn)定的的當?shù)亟?jīng)經(jīng)驗放坡坡確定，，墊層頂面面每邊超超出基礎礎底邊不不宜小于于300mm。(3)墊層承載載力的確確定墊層的承承載力宜宜通過現(xiàn)現(xiàn)場試驗驗確定，，當無試試驗資料料時，可可按表2-2采用，并并應進行行下臥層層承載力力的驗算算。施工方法換填材料類別壓實系數(shù)λc承載力特征值fak(kPa)碾壓、振密或夯實碎石、卵石0.94～0.97200～300砂夾石(其中碎石、卵石占全重的30%～50%)200～250土夾石(其中碎石、卵石占全重的30%～50%)150～200中砂、粗砂、礫砂、角礫、圓礫150～200粉質(zhì)粘土130～180灰土0.95200～250粉煤灰0.90～0.95120～150石屑0.94～0.97120～150礦渣-200～300重錘夯實土或灰土0.93～0.95150～200壓實系數(shù)數(shù)λc為土的控控制干密密度ρd與最大干干密度ρdmax的比值(4)沉降計算算墊層地基基的變形形等于墊墊層自身身的變形形量s1與下臥土土層的變變形量s2之和，可可按下式式進行計計算：s——基礎沉降降量（mm）；s1——墊層自身身變形量量（mm）；s2——壓縮層厚厚度范圍圍內(nèi)（自自墊層底底面算起起）各土土層壓縮縮變形之之和（mm）。p——基底平均均有效壓壓力α——基底壓力力擴散系系數(shù)。注意事項項：碎石、卵卵石、砂砂夾石、、砂和礦礦渣墊層層，在地地基變形形計算中中，可以以忽略墊墊層自身身部分的的變形值值對于細粒材料料的尤其是厚厚度較大的換換填墊層，則則應計入墊層層自身的變形形墊層下臥層的的變形量s2可按現(xiàn)行國家家標準《建筑地基基礎礎設計規(guī)范》（GB50007—2012）的有關規(guī)定定計算【例2-1】某四層混合結結構，承重墻墻為240mm厚的磚墻，傳傳至基礎頂部部的豎向力Fk=180kN/m，地基的表層層為1.2m厚的雜填土，，γ=17.5kN/m3；其下為7.8m厚的淤泥，含含水量w=50%，承載力特征征值fak=75kPa。地下水位深深度為1.0m，基礎埋深d=0.8m，試設計該墻墻基的砂墊層層。解：1.計算基礎寬度度b和基底附加壓壓力p0墊層材料選用用中砂，查《建筑地基基礎礎設計規(guī)范》（GB50007-2012）其承載力特征值值fak=200kPa，γ=18kN/m3，γ’=10kN/m3，寬度修正系系數(shù)ηb=3.0，深度修正系系數(shù)ηd=4.4，經(jīng)深度修正正后的地基承承載力特征值值為：2.確定墊層底面面淤泥的承載載力特征值fzb=1.0m<3.0m3.計算墊層底面面處的自重應應力pcz和附加壓力pz4.驗算墊層厚度度z5.確定墊層寬度度b’素土和灰土墊墊層設計素土墊層（簡稱土土墊層）和灰土墊層（石灰與土的的體積配合比比一般為2:8或3:7）在濕陷性黃土地區(qū)使用較廣廣泛，處理厚厚度一般為1～3m。通過處理基基底下的部分分濕陷性土層層，可達到減小地基的總總濕陷量，并控制未處理理土層濕陷量量的處理效果。。素土墊層或灰灰土墊層可分分局部墊層和整片墊層。當僅要求消除基底下處處理土層的濕濕陷性時，宜采用素素土墊層；除除上述要求外外，還要求提提高土的承載力或水穩(wěn)性時，宜采用灰灰土墊層。局部墊層一般設置在矩矩形(或方形)基礎或條形基基礎底面下，，主要用于消除地基的部部分濕陷量，并可提高地基基的承載力。。根據(jù)工程實踐踐經(jīng)驗，局部部墊層的平面面處理范圍，每邊超出基礎礎底邊的寬度度不應小于其其厚度的一半半，即使地基處處理后，地面面水仍可從墊層側向滲入入下部未經(jīng)處處理的濕陷性性土層而引起起濕陷，故對有防水要求的建建筑物不得采采用。整片墊層一般設置在整整個建(構)筑物(跨度大的工業(yè)業(yè)廠房除外)的平面范圍內(nèi)內(nèi)，每邊超出出建筑物墻基基礎外緣的寬度不應小于于墊層的厚度度，并不得小小于2m。整片墊層的作作用是消除被處理土土層的濕陷量量，以及防止生產(chǎn)和生生活用水從墊墊層上部或側側向滲入下部部未經(jīng)處理濕濕陷性土層。。墊層厚度的確確定計算方法同砂砂墊層墊層寬度的確確定a.局部墊層的平平面處理范圍圍，每邊超出出基礎底邊的的寬度，可按按下式計算確確定，并不應應小于墊層厚厚度的一半：：b.整片墊層的平平面處理范圍圍，每邊超出出建筑物外墻墻基礎外緣的的寬度，不應應小于墊層的的厚度，并不不應小于2m。(3)墊層承載力的的確定宜通過現(xiàn)場載載荷試驗確定定。當無試驗驗資料時，土土墊層承載力力特征值不宜宜超過180kPa；灰土墊層承承載力特征值值不宜超過250kPa。(4)沉降計算計算方法同砂砂墊層。

褥墊瀝青基巖基礎褥墊Ⅰ土層Ⅰ基巖基礎Ⅰ-Ⅰ瀝青褥墊層設計褥墊的作用是是調(diào)整地基的的壓縮性，用用褥墊改造壓壓縮性低的地地基，使之與與壓縮性較高高的地基相適適應，從而調(diào)調(diào)整巖土交界界部位地基的的相對變形.由于褥墊材料料要求比換填填的地基壓縮縮性大，因而而不存在褥墊墊向四周擠出出的問題，所所以褥墊的寬寬度通常取稍稍大于基底的的寬度，不需需進行另行計計算確定。褥墊的設計主主要是根據(jù)地地基變形的要要求確定其厚厚度z。褥墊的厚度是是按照地基所所需調(diào)整的沉沉降量的大小小確定的，通通常褥墊的厚厚度z可按下述方式式進行計算。。（1）確定要求褥褥墊的沉降量量s2褥墊的沉降量量：（2）褥墊的厚度度z褥墊的厚度z：也可查根據(jù)褥褥墊材料的側側限壓縮試驗驗得出的p~s曲線，按下式式進行計算：：墊層材料選用用(1)砂石砂石墊層材料料宜選用質(zhì)地地堅硬的碎石石、卵石、角角礫、圓礫、、礫砂、粗砂砂、中砂、或或石屑（粒徑徑小于2mm的部分不應超超過總重的45%），應級配良良好，不含植植物殘體、垃垃圾等雜質(zhì)。。當使用粉細細砂或石粉（（粒徑小于0.075mm的部分不應超超過總重的9%）時，應摻入入不少于總重重的30%的碎石或卵石石。砂石的最最大粒徑不宜宜大于50mm。對濕陷性黃土土地基，不得得選用砂石等等滲水材料。(2)粉質(zhì)粘土土料中有機質(zhì)質(zhì)含量不得超超過5%，亦不得含有有凍土或膨脹脹土。當含有有碎石時，其其粒徑不宜大大于50mm。用于濕陷性性黃土或膨脹脹土地基的粉粉質(zhì)粘土墊層層，土料中不不得夾有磚、、瓦和石塊(3)灰土體積配合比宜宜為2:8或3:7。土料宜用粉質(zhì)質(zhì)粘土，不宜宜使用塊狀粘粘土和砂質(zhì)粘粘土，不得含有松松軟雜質(zhì)，并并應過篩，其其顆粒粒徑不不得大于15mm。石灰宜用新鮮鮮的消石灰，其顆粒粒徑徑不得大于5mm。(4)粉煤灰可用于道路、、堆場、和小小型建筑、構構筑物的換填填墊層。粉煤灰墊層上上宜覆土0.3~0.5m。作為建筑物墊墊層的粉煤灰灰應符合放射射性安全標準準的要求。粉粉煤灰墊層中中的金屬構件件、管網(wǎng)宜采采用適當防腐腐措施。大量量填筑粉煤灰灰時應考慮對對地下水和土土壤的環(huán)境影影響。(5)礦渣墊層使用的礦礦渣是指高爐爐重礦渣，可分為分級級礦渣或不分分級礦渣、混混合礦渣及原原狀礦渣。礦礦渣墊層主要要用于堆場、、道路和地坪坪，也可用于于小型建筑、、構筑物地基基。(6)其他工業(yè)廢渣渣在有可靠試驗驗結果或成功功工程經(jīng)驗時時，對質(zhì)地堅堅硬、性能穩(wěn)穩(wěn)定、無腐蝕蝕性和放射性性危害的工業(yè)業(yè)廢渣等均可可用于填筑換換填墊層。被被選用工業(yè)廢廢渣的粒徑、、級配和施工工工藝等應通通過試驗確定定。(7)土工合成材料料由分層鋪設的的土工合成材材料與地基土土構成加筋層層。所用土工工合成材料的的品種與性能能及填土的土土類應根據(jù)工工程特性和地地基土條件，，按照現(xiàn)行國國家標準《土工合成材料料應用技術規(guī)規(guī)范》（GB50290-98）的要求，通通過設計并進進行現(xiàn)場試驗驗后確定。(8)聚苯乙烯板（（EPS）土工格柵土土工格室三三維維土工網(wǎng)墊2.3墊層碾壓施工工含水量Wop： 顆粒表面面水膜很薄，，相對移動困困難含水量=Wop： 水膜潤滑滑作用效果最最佳，孔隙氣氣尚沒有形成成封閉氣泡，，易排出含水量﹥Wop： 水膜潤滑滑作用不再明明顯增加；封封閉氣泡難以以排出;水的相對含量量增加壓實機理顆粒破碎（細細粒土較少））粒間聯(lián)結力被被破壞，顆粒粒

間孔孔隙被壓縮土粒定向排列列0481216202428

含水量w(%)2.01.81.61.4干密度d(g/cm3)飽和曲線dmaxWop壓實與含水量量在工程實踐中中，對墊層的的碾壓質(zhì)量進進行檢驗，要要求獲得填土土的最大干密密度ρdmax，它可通過室內(nèi)擊實試驗驗確定：室內(nèi)基實試驗驗試驗設備：擊擊實筒V=1000cm3；擊實錘w=25牛頓試驗條件：土土樣分層n=3層；落高d=30cm；擊擊數(shù)N=27/層擊實能量試驗方法：對對w=cosnst的土，分三層層壓實；測測定擊擊實后的w、，算定d注意：僅適用用于細粒土；；對粗粒土，可可用較大尺寸寸的擊實儀土壓實功能相同的壓實功功能對于不同土料料的壓實效果果并不完全相相同，粘粒含含量較多的土土，土粒間的的引力就越大大，只有在比比較大的含水水量時，才能能達到最大干干密度的壓實實狀態(tài)最優(yōu)含水量在一定的壓實實機械的功能能條件下，土土最易于被壓壓實、并能達達到最大密實實度時的含水水量，稱為最優(yōu)含水量，相應的干密密度稱為最大干密度。最優(yōu)含水量量大致為塑限限＋2％。土中粘土土礦物含量大大，則最優(yōu)含含水量越大。。圖2-4不同壓實功能能的擊實曲線線對現(xiàn)場土的壓壓實，應以壓壓實系數(shù)λc（土的控制干干密度ρd與最大干密度度ρdmax之比）與施工工含水量（最最優(yōu)含水量））來進行控制制。Ⅰ、Ⅱ級土石壩λc>95~98%III~Ⅴ級土石壩λc>92~95%工程上常采用用壓實度λc，作為填方壓壓實密度控制制的標準：壓實方法（1）機械碾壓法法平碾羊足碾蛙式夯振動碾所有施工參數(shù)數(shù)如施工機械械、鋪筑厚度度、碾壓遍數(shù)數(shù)及填筑含水水量等都必須須由工地試驗確定定。由于現(xiàn)場條件件終究與室內(nèi)內(nèi)試驗的條件件不同，因而而對現(xiàn)場應以以壓實系數(shù)λc與施工含水量量進行控制。。施工時先按設設計挖掉要出出處理的軟弱弱土層，把基基礎底部土碾碾壓密實后再再分層填筑，并逐漸壓密密。壓實效果果取決于被壓壓實填料的含含水量和壓實實機械的能量量。注意事項：平板振動法是是使用振動壓壓實機來處理理無粘性土或粘粒粒含量少、透透水性較好的的松散雜填土土地基的一種方法。。（2）平板振動動法重錘夯實法用用起重機械將將夯錘提升到到一定高度，，然后自由落落錘，不斷重重復夯擊以加加固地基。重重錘夯實法一一般適用于地地下水位距地地表0.8m以上稍濕的粘粘性土、砂土土、濕陷性黃黃土、雜填土土和分層填土土。（3）重捶夯夯實法吊環(huán)1430680l=1000鋼板圖2-7

夯錘三種方法的作作用和原理及及適用范圍處理方法原理及作用適用范圍機械碾壓法挖除淺層軟弱土或不良土，分層碾壓或夯實土，按回填的材料可分為砂墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層、灰土墊層、二灰墊層和素土墊層等。它可提高持力層的承載力，減少沉降量，消除或部分消除土的濕陷性和脹縮性，防止土的凍脹作用以及改善土的抗液化性常用于基坑面積寬大和開挖土方量較大的回填土方工程，一般適用于處理淺層軟弱地基、濕陷性黃土地基、膨脹土地基、季節(jié)性凍土地基、素填土和雜填土地基重錘夯實法一般適用于地下水位以上稍濕的粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土以及分層填地基。平板振動法適用于處理無粘性土或粘粒含量少和透水性好的雜填土地基⑶鋪填厚度：墊層的施工方方法、分層鋪鋪填厚度，每每層壓實遍數(shù)數(shù)等宜通過試試驗確定。墊墊層的分層鋪填厚度度一般取200～300mm。換填墊層法施施工三合土墊層施施工⑴基坑排水：除采用水撼法施工砂墊層外，換填墊層層不得在浸水條件下施工，必要時時應采用降低低地下水位措措施。⑵含水量：粉質(zhì)粘土和灰灰土墊層土料料宜控制在最優(yōu)含水量(擊實試驗確定定或按當?shù)亟?jīng)經(jīng)驗取用)±2%的范圍內(nèi)。⑷施工順序：墊層底面如深深度不同，基基坑底土面應應挖成階梯或斜坡搭接，并按先深后淺的順順序進行墊層施工工，搭接處應應夯壓密實。。1換填墊層法共70頁第9頁⑸分段施工：粉質(zhì)粘土及灰灰土墊層不得得在柱基、墻角及承重窗間墻下下接縫。上下兩層的的縫距不得＜＜500mm。灰土應拌合合均勻并當日日鋪填夯壓，，3d內(nèi)不得受水浸浸泡。1.3換填墊層法施施工⑹加筋材料鋪設設：鋪設時將土工工合成材料張張拉平直、繃繃緊，嚴禁有有折皺；切忌忌曝曬或裸露露；連結宜用用搭接法、縫接法和膠結法。砂石墊層的三三邊沖擊碾分分層壓實粘土墊層的振振動碾分層壓壓實砂石墊層上的的土工格柵鋪鋪設共70頁第10頁（1）墊層施工應根根據(jù)不同的換填材料選擇施工機械械。粉質(zhì)粘土、灰灰土宜采用平平碾、振動碾碾或羊角碾，，中小型工程也也可采用蛙式式夯、柴油夯夯；砂石等宜用平平碾、振動碾碾、平板振動動器、蛙式夯夯；礦渣宜采用平平板振動器、、平碾，也可可采用振動碾碾。施工要點（2）墊層的施工方方法、分層鋪鋪填厚度、每每層壓實遍數(shù)數(shù)等宜通過試試驗確定。一般情況下，，墊層的分層層鋪填厚度可可取200~300mm（3）粉質(zhì)粘土和灰灰土墊層土料料的施工含水水量宜控制在在最優(yōu)含水量量的范圍內(nèi)（4）當墊層底部部存在古井、、古墓、洞穴穴、舊基礎、、暗塘等軟硬硬不均部位時時，應根據(jù)建建（構）筑物物對不均勻沉沉降的要求予予以處理，并并經(jīng)檢驗合格格后，方可鋪鋪筑墊層。（5）基坑開挖時，，應避免坑底底土層受擾動動，可保留約約200mm厚的土層暫不不挖去，待鋪鋪筑墊層前再再挖至設計標標高。（6）換填墊層施施工應注意基基坑排水、除除采用水撼法法施工砂墊層層外，不得在在浸水條件下下施工，必要要時采用降低低地下水位的的措施（7）墊層底面宜宜設在同一標標高上，如深深度不同，基基坑底土面應應挖