建筑工程地基墊層處理過程詳解

Word版本，下載可自由編輯建筑工程地基墊層處理過程詳解墊層法是將基礎(chǔ)底面下一定范圍內(nèi)的懦弱土層挖去，然后分層填入強度較大的砂、碎石、素土、灰土以及其它性能穩(wěn)定和無侵蝕性的材料，并夯實至要求的密實度。

墊層法分類

1.按墊層材料分類：砂墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層、粉煤灰墊層、加筋土墊層等。

2.按墊層所起作用分類：換土墊層、排水墊層、加筋土墊層。

墊層法適用條件：適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等的淺層處理，且建造物荷載不太大的地基。換填法的處理深度通常宜控制在3m以內(nèi)較為經(jīng)濟合理，但不應小于0.5m。

墊層的作用

在各類工程中，墊層所起的主要作用有時是不同的，如建造物基礎(chǔ)下的墊層主要是起換土作用；而在路堤和土壩等工程，主要是通過墊層起排水固結(jié)作用。

1.換土墊層

提升地基承載力

地基中的剪切破壞是從基礎(chǔ)底面開頭的，并隨著基底壓力的增大而逐漸向縱深進展。因此，若以強度較大的砂或其它填筑材料代替懦弱土層，就可提升持力層承載力，從而避開地基破壞。

削減地基沉降量

基礎(chǔ)下地基淺層部分的應力較大，其沉降量普通在地基總沉降中所占的比例也較大，若以密實的砂或密實填筑材料代替淺層懦弱土，就可削減地基的大部分沉降量。另外，因為密實墊層對應力的蔓延作用，使作用在下臥土層上的壓力較小，因此也相應削減了下臥土層的沉降量。

加速懦弱土層的排水固結(jié)

因為砂或碎石等墊層材料的透水性大，當懦弱土層受壓后，墊層可作為良好的排水面，使基礎(chǔ)下面的孔隙水壓力得以快速消散，加速墊層下懦弱土層的固結(jié)，從而提升地基土強度。

防止地基土凍脹

因為粗顆粒墊層材料的孔隙較大，不易產(chǎn)生毛細管現(xiàn)象，因此可以防止嚴寒地區(qū)土中結(jié)冰所造成的凍脹。

2.排水墊層

排水墊層是指軟土地基上堤壩或大面積堆載基底等所鋪設(shè)的水平排水層，普通采納透水性良好的中粗砂或碎石填筑，須要時在墊層底和上表面增設(shè)具有反濾性能的土工合成材料，防止砂石墊層被淤堵和拉裂。

其主要作用為：

作為水平排水層和下臥軟土層的排水通道，加速地基的排水固結(jié)，提升淺層地基的抗剪強度，協(xié)作砂井，加固深部軟土層；

約束懦弱下臥層的側(cè)向變形，提升地基的穩(wěn)定性，并改善其變形性質(zhì)。

3.加筋土墊層

加筋土墊層是指由砂、石和素土墊層中增設(shè)各種類型加筋材料組成的復合墊層。如加筋土墊層、土工格室墊層等。

其主要作用有以下三個方面：

蔓延應力，使壓縮應力分布勻稱；

增加砂石墊層的整體性和剛度，減小不勻稱沉降；

約束懦弱土的側(cè)向變形。

換土墊層的設(shè)計

主要內(nèi)容：墊層材料的選用、厚度確實定、墊層鋪設(shè)范圍以及地基沉降計算等。

一、墊層材料選用

墊層材料：砂、碎石、素土、灰土、粉煤灰、礦渣、加筋土等。

選用原則：因地制宜按照工程的詳細條件合理選用。

二、砂墊層厚度及寬度確實定

三.沉降計算

對于碎石、卵石、砂夾石、砂和礦渣等粗粒換填材料的墊層因為在施工期間墊層自身的壓縮變形已基本完成，且量值很小，因而在地基變形計算中，可以忽視該部分；但對于細粒材料，尤其是厚度較大的換填墊層，則應計入墊層自身的變形。

s1計算中，應力可取墊層頂面和底面壓力的平均值。普通砂墊層Es=20~30MPa；粉煤灰則Es=8~20MPa，碎石、卵石為30~50MPa。無論是地基還是墊層，其沉降計算均可傳統(tǒng)分層總和法計算。

基礎(chǔ)灰土墊層施工

1.厚度確定

軟土地基上土墊層厚度確實定與砂墊層相同。

對非自重濕陷性黃土地基上的墊層厚度應保證自然?黃土層所受的壓力小于其濕陷起始壓力值。

對自重濕陷性黃土地基上，墊層厚度應大于非自重濕陷性黃土地基上墊層的厚度，或控制剩余濕陷量不大于20cm才干取得好的效果。

2.寬度確定

根據(jù)處理范圍素土墊層或灰土墊層可分為局部墊層和整片墊層。

局部墊層：普通設(shè)置在矩形基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)底面下，其平面處理范圍，每邊超出基礎(chǔ)底面的寬度不應小于墊層厚度的一半。

整片墊層：普通設(shè)置在囫圇建造物的平面范圍內(nèi)。每邊超出建造物墻基礎(chǔ)外緣的寬度不應小于墊層的厚度，并不得小于2m。

粉煤灰墊層

1.化學性質(zhì)

粉煤灰和自然?土中的化學成分具有很大的相像性，具有火山灰的特性，在濕潤條件下具有凝硬性，與二氧化硅，三氧化二鋁等物質(zhì)舉行水化反應，生成水化產(chǎn)物，使碾壓密實的粉煤灰顆粒膠結(jié)固化形成塊狀結(jié)構(gòu)，可提升粉煤灰的強度，降低壓縮變形，增加抗?jié)B性和水穩(wěn)定性。

2.物理性質(zhì)

粉煤灰的壓實