地基處理方法專題講義PPT換填法(80頁(yè))

1、換 填 法Replacement Method 專題合肥工業(yè)大學(xué)本科生教學(xué)地基處理2主要內(nèi)容適用范圍加固機(jī)理墊層設(shè)計(jì)墊層施工墊層質(zhì)量檢驗(yàn)工程實(shí)例換填法31 概述 當(dāng)軟弱土地基的承載力和變形滿足不了建筑物的要求，而軟弱土層的厚度又不很大時(shí)，將基礎(chǔ)底面以下處理范圍內(nèi)的軟弱土層的部分或全部挖去，然后分層換填強(qiáng)度較大的砂（碎石、素土、灰土、高爐干渣、粉煤灰）或其它性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性等材料，并壓（夯、振）實(shí)至要求的密實(shí)度為止，這種地基處理的方法稱為換填法(replacement method)，或者稱為換填墊層法。 b換填土回填土換填法是淺層軟土地基的處理方法。1. 換填法4按施工機(jī)械不同，施工方法有：

2、機(jī)械碾壓重錘夯實(shí)平板振動(dòng) 作為壓（夯、振）實(shí)墊層的不同機(jī)具對(duì)待，這些施工方法不但可處理分層回填土，又可加固地基表層土。按回填材料不同,墊層(Cushion)可分為：砂墊層、砂石墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層、二灰墊層、干渣墊層和粉煤灰墊層等；及土工合成材料加筋墊層。2. 換填法處理方法5地層條件建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ79-2002)中規(guī)定： 適用于淺層軟弱地基及不均勻地基的處理。包括軟土（淤泥、淤泥質(zhì)土）、濕陷性黃土、素填土、膨脹土、雜填土、凍土地基及暗溝、暗塘等的淺層處理。建筑物條件 ： 中、小型建筑工程為主處理深度： 0.5米 3.0米3. 適用條件及范圍常用于基坑面積寬大和開(kāi)挖

3、土方量較大的回填土方工程，一般適用于處理淺層軟弱土層（淤泥質(zhì)土、松散素填土、雜填土、浜填土以及已完成自重固結(jié)的沖填土等）與低洼區(qū)域的填筑。一般處理深度為0.53m。適用于處理淺層非飽和軟弱土層、素填土和雜填土等。 換填墊層法常用于處理輕型建筑、地坪、堆料場(chǎng)及道路工程等4.適用范圍6換填墊層法適用于處理各類淺層軟弱地基。當(dāng)在建筑范圍內(nèi)上層軟弱土較薄，則可采用全部置換處理。對(duì)于較深厚的軟弱上層，當(dāng)僅用墊層局部置換上層軟弱土?xí)r，下臥軟弱上層在荷載下的長(zhǎng)期變形可能依然很大。例如，對(duì)較深厚的淤泥或淤泥質(zhì)土類軟弱地基，采用墊層僅置換上層軟土后，通?？商岣叱至拥某休d力，但不能解決由于深層土質(zhì)軟弱而造成地基

4、變形量大對(duì)上部建筑物產(chǎn)生的有害影響；或者對(duì)于體型復(fù)雜、整體剛度差、或?qū)Σ町愖冃蚊舾械慕ㄖ?，均不?yīng)采用淺層局部置換的處理方法。大面積填土產(chǎn)生的大范圍地面負(fù)荷影響深度較深，地基壓縮變形量大，變形延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，與換填墊層法淺層處理地基的特點(diǎn)不同，因而大面積填土地基的設(shè)計(jì)施工應(yīng)另行按國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。5.注意事項(xiàng)7墊層分類回填材料砂墊層粉煤灰墊層粉質(zhì)粘土墊層灰土墊層礦渣墊層其他工業(yè)廢渣墊層土工合成材料墊層7.墊層材料的分類中粗砂、卵石、礫石、素土 灰土：灰土比 2:8 或 3:7工業(yè)廢料：粉煤灰，干渣（高爐重礦渣）土工合成材料：土工合成材料加筋墊層、土工合成材料輕質(zhì)墊層（聚苯乙烯板塊墊層）6.墊層材

5、料81）砂墊層宜選用碎石、卵石、角礫、圓礫、礫砂、粗砂、中砂或石屑（粒徑小于2mm的部分不應(yīng)超過(guò)總重的45%），應(yīng)級(jí)配良好，不含植物殘?bào)w、垃圾等雜質(zhì)。當(dāng)使用粉細(xì)砂或石粉（粒徑小于0.075mm的部分不超過(guò)總重的9%）時(shí)，應(yīng)摻入不少于總重30%的碎石或卵石。砂石的最大粒徑不宜大于50mm。對(duì)濕陷性黃上地基，不得選用砂石等透水材料。砂石是良好的換填材料，但對(duì)具有排水要求的砂墊層宜控制含泥量不大于3%；采用粉細(xì)砂作為換填材料時(shí)，應(yīng)改善材料的級(jí)配狀況，在摻加碎石或卵石使其顆粒不均勻系數(shù)不小于5并拌合均勻后，方可用于鋪填墊層。7.墊層材料的分類92）粉質(zhì)粘土墊層土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過(guò)5%，亦不得含有凍

6、土或膨脹土。當(dāng)含有碎石時(shí)，其粒徑不宜大于50mm。用于濕陷性黃土或膨脹土地基的粉質(zhì)粘土墊層，土料中不得夾有磚、瓦和石塊。粘土及粉土均難以夯壓密實(shí)，故換填時(shí)均應(yīng)避免采用作為換填材料，在不得己選用上述土料回填時(shí)，也應(yīng)摻入不少于30%的砂石并拌合均勻后，方可使用。當(dāng)采用粉質(zhì)粘土大面積換填并使用大型機(jī)械夯壓時(shí)，土料中的碎石粒徑可稍大于50mm，但不宜大于100mm，否則將影響墊層的夯壓效果。 7.墊層材料的分類103）灰土墊層體積配合比宜為28或37。土料宜用粉質(zhì)粘土，不宜使用塊狀粘土和砂質(zhì)粉土，不得含有松軟雜質(zhì)，并應(yīng)過(guò)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?；彝翉?qiáng)度隨

7、土料中粘粒含量增高而加大，塑性指數(shù)小于4的粉土中粘粒含量太少，不能達(dá)到提高灰土強(qiáng)度的目的，因而不能用于拌合灰土?；彝了玫南覒?yīng)符合級(jí)以上標(biāo)準(zhǔn)，貯存期不超過(guò)3個(gè)月，所含活性CaO和MgO越高則膠結(jié)力越強(qiáng)。通?；彝恋淖罴押衣蕿镃aO+MgO約達(dá)總量的8%。石灰應(yīng)消解34d并篩除生石灰塊后使用7.墊層材料的分類114）粉煤灰墊層可用于道路，堆場(chǎng)和小型建筑，構(gòu)筑物等的換填墊層。粉煤灰墊層上宜覆土0.30.5m。粉煤灰墊層中采用摻加劑時(shí)，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定其性能及適用條件。作為建筑物墊層的粉煤灰應(yīng)符合有關(guān)放射性安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。粉煤灰墊層中的金屬構(gòu)件、管網(wǎng)宜采取適當(dāng)防腐措施。大量填筑粉煤灰時(shí)應(yīng)考慮對(duì)地下

8、水和土壤的環(huán)境影響。粉煤灰可分為濕排灰和調(diào)濕灰。按其燃燒后形成玻璃體的粒經(jīng)分析，應(yīng)屬粉土的范疇。但由于含有CaO、SO3等成分，具有一定的活性，當(dāng)與水作用時(shí)，因具有膠凝作用的火山灰反應(yīng)，使粉煤灰墊層逐漸獲得一定的強(qiáng)度與剛度，有效地改善了墊層地基的承載能力及減小變形的能力。不同于抗地震液化能力較低的粉土或粉砂，由于粉煤灰具有一定的膠凝作用，在壓實(shí)系數(shù)大于0.9時(shí)，即可以抵抗7度地震液化。7.墊層材料的分類125）礦渣墊層墊層使用的礦渣是指高爐重礦渣，可分為分級(jí)礦渣、混合礦渣及原狀礦渣。礦渣墊層主要用于堆場(chǎng)、道路和地坪，也可用于小型建筑，構(gòu)筑物地基。選用礦渣的松散重度不小于11kN/m3，有機(jī)質(zhì)及

9、含泥總量不超過(guò)5%。設(shè)計(jì)、施工前必須對(duì)選用的礦渣進(jìn)行試驗(yàn)，在確認(rèn)其性能穩(wěn)定并符合安全規(guī)定后方可使用。作為建筑物墊層的礦渣應(yīng)符合對(duì)放射性安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。易受酸、堿影響的基礎(chǔ)或地下管網(wǎng)不得采用礦渣墊層。大量填筑礦渣時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)地下水和土壤的環(huán)境影響。 7.墊層材料的分類136）其他工業(yè)廢渣墊層在有可靠試驗(yàn)結(jié)果或成功工程經(jīng)驗(yàn)時(shí)，對(duì)質(zhì)地堅(jiān)硬、性能穩(wěn)定、無(wú)腐蝕性和放射性危害的工業(yè)廢渣等均可用于填筑換填墊層。被選用工業(yè)廢渣的粒徑、級(jí)配和施工工藝等應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。7.墊層材料的分類147）土工合成材料墊層由分層鋪設(shè)的土工合成材料與地基土構(gòu)成加筋墊層。作為加筋的上工合成材料應(yīng)采用抗拉強(qiáng)度較高、受力時(shí)伸長(zhǎng)率不大

10、于4%5%、耐久性好、抗腐蝕的土工格柵、土工格室、土工墊或土工織物等土工合成材料；墊層填料宜用碎石、角礫、礫砂、粗砂、中砂或粉質(zhì)粘土等材料。當(dāng)工程要求墊層具有排水功能時(shí)，墊層材料應(yīng)具有良好的透水性。 在軟土地基上使用加筋墊層時(shí)，應(yīng)保證建筑穩(wěn)定并滿足允許變形的要求。用于換填墊層的土工合成材料，在墊層中主要起加筋作用，以提高地基土的抗拉和抗剪強(qiáng)度、防止墊層被拉斷裂和剪切破壞、保持墊層的完整性、提高墊層的抗彎剛度，因此利用土工合成材料加筋的墊層有效地改變了天然地基的性狀，增大了壓力擴(kuò)散角，降低了下臥天然地基表面的壓力，約束了地基側(cè)向變形，調(diào)整了地基不均勻變形，增大地基的穩(wěn)定性并提高地基的承載力。7.

11、墊層材料的分類15提高地基承載力減少沉降量加速軟弱土層的排水固結(jié) 防止凍脹 消除地基土的濕陷性、膨脹性作用 雖然不同材料的墊層，其應(yīng)力分布稍有差異，但從試驗(yàn)結(jié)果分析其極限承載力還是比較接近的；通過(guò)沉降觀測(cè)資料發(fā)現(xiàn)，不同材料墊層的特點(diǎn)基本相似，故可將各種材料的墊層設(shè)計(jì)都近似的按砂墊層的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。但對(duì)濕陷性黃土、膨脹土、季節(jié)性凍土等某些特殊土采用換土墊層處理時(shí)，因其主要處理目的是為了消除地基土的濕陷性、膨脹性和凍脹性，所以在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮的解決問(wèn)題的關(guān)鍵也應(yīng)有所不同。8墊層的作用16(1)提高地基承載力 大家知道，淺基礎(chǔ)的地基承載力與持力層的抗剪強(qiáng)度有關(guān)。如果以抗剪強(qiáng)度較高的砂或其它填筑材料

12、代替軟弱的土，可提高地基的承載力，避免地基破壞。(2)減少沉降量 一般地基淺層部分沉降量在總沉降量中所占的比例題是比較大的。以條形基礎(chǔ)為例題，在相當(dāng)于基礎(chǔ)寬度的深度范圍內(nèi)的沉降量約占總沉降量50%左右。如以密實(shí)砂或其它填筑材料代替上部軟弱土層，就可以減少這部分的沉降量。由于砂墊層或其它墊層對(duì)應(yīng)力的擴(kuò)散作用，使作用在下臥層土上的壓力較小，這樣也會(huì)相應(yīng)減少下臥層土的沉降量。8墊層的作用17(3)加速軟弱土層的排水固結(jié) 建筑物的不透水基礎(chǔ)直接與軟弱土層相接觸時(shí)，在荷載的作用下，軟弱土層地基中的水被迫繞基礎(chǔ)兩側(cè)排出，因而使基底下的軟弱土不易固結(jié)，形成較大的孔隙水壓力，還可能導(dǎo)致由于地基強(qiáng)度降低而產(chǎn)生塑

13、性破壞的危險(xiǎn)。砂墊層和砂石墊層等墊層材料透水性大，軟弱土層受壓后，墊層可作為良好的排水面，可以使基礎(chǔ)下面的孔隙水壓力迅速消散，加速墊層下軟弱土層的固結(jié)和提高其強(qiáng)度，避免地基土塑性破壞。(4)防止凍脹 因?yàn)榇诸w粒的墊層材料孔隙大，不易產(chǎn)生毛細(xì)管現(xiàn)象，因此可以防止寒冷地區(qū)土中結(jié)冰所造成的凍脹。這時(shí)，砂墊層的底面應(yīng)滿足當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)深度的要求。(5)消除膨脹土的脹縮作用 在膨脹土地基上可選用砂、碎石、塊石、煤渣、二灰或灰土等材料作為墊層以消除脹縮作用，但墊層厚度應(yīng)依據(jù)變形計(jì)算確定，一般不少于0.3m，且墊層寬度應(yīng)大于基礎(chǔ)寬度，而基礎(chǔ)的兩側(cè)宜用與墊層相同的材料回填。8墊層的作用18壓實(shí)原理:當(dāng)粘性土的土樣含

14、水量較小時(shí)，其粒間引力較大，在一定的外部壓實(shí)功能作用下，不能有效地克服引力而使土粒相對(duì)移動(dòng)，這時(shí)壓實(shí)效果就比較差。當(dāng)增大土樣含水量時(shí)，結(jié)合水膜逐漸增厚，減小了引力，土粒在相同壓實(shí)功能條件下易于移動(dòng)而擠密，所以壓實(shí)效果較好。但當(dāng)土樣含水量增大到一定程度后，孔隙中就出現(xiàn)了自由水，結(jié)合水膜的擴(kuò)大作用就不大了，因而引力的減少就顯著，此時(shí)自由水填充在孔隙中，從而產(chǎn)生了阻止土粒移動(dòng)的作用，所以壓實(shí)效果又趨下降，因而設(shè)計(jì)時(shí)要選擇一個(gè)”最優(yōu)含水量”wop ，這就是土的壓實(shí)機(jī)理。a-碾壓6遍；b-碾壓12遍；c-碾壓24遍；d-室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)理論上最大壓實(shí)曲線-飽和曲線（土中氣體被趕走，使土達(dá)到飽和）同一種土wo

15、p與dmax不是恒定值，隨壓實(shí)功能而變化。2 壓實(shí)原理19擊實(shí)試驗(yàn)換填法 土的壓實(shí)性：指在一定的含水率下，以人工或機(jī)械的方法，使土能夠壓實(shí)到某種密實(shí)度的性質(zhì)。填土的密實(shí)程度常以干密度d表示擊實(shí)試驗(yàn) 土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）輕型：土d5mm； V=947cm3, m=2.5kg, 3層, 25擊， 落高30.5cm重型：土d40mm； V=2104cm3, m=4.5kg, 5層, 56擊， 落高47.7cm擊實(shí)儀2 壓實(shí)原理20質(zhì)量控制換填法 2 壓實(shí)原理21換填法處理地基前的準(zhǔn)備工作查明地層土性質(zhì)及不良地質(zhì)現(xiàn)象；查明溝、塘、洞等分布范圍和深度；查明填土的成分、范圍、厚度、均勻性、填筑年限

16、和方法等查明地下水的埋藏條件、類型、埋深等；查明地下管線、防空洞及地下障礙物的分布范圍和走向；查明換填土的來(lái)源、種類、規(guī)格、價(jià)格等2 壓實(shí)原理22 設(shè)計(jì)原則：對(duì)墊層的設(shè)計(jì)，既要求有足夠的厚度z以置換可能被剪切破壞的軟弱土層，又要求有足夠大寬度b以防止砂墊層向兩側(cè)擠出。換填法 設(shè)計(jì)內(nèi)容墊層厚度z墊層寬度b墊層壓實(shí)度cz3 砂墊層設(shè)計(jì)23墊層設(shè)計(jì)的步驟墊層厚度的確定沉降計(jì)算 墊層寬度的確定 墊層承載力的確定 墊層設(shè)計(jì)墊層尺寸3 砂墊層設(shè)計(jì)24墊層厚度z應(yīng)根據(jù)墊層底部下臥土層的承載力確定，并符合下式要求：換填墊層法 pz：相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，墊層底面處的附加壓力（kPa）； pcz：墊層底面處

17、土的自重壓力值（kPa）； faz：墊層底面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值 （kPa）。砂墊層內(nèi)應(yīng)力分布示意圖z（2-1）3.1墊層厚度z的確定25換填墊層法 條形基礎(chǔ)：（僅考慮寬度方向擴(kuò)散） 式中：pk：基礎(chǔ)底面壓力值（kPa）； p c：基礎(chǔ)底面處土的自重壓力值（kPa）； b：基礎(chǔ)底面寬度（m）；l：矩形基礎(chǔ)底面長(zhǎng)度（m）；：墊層壓力擴(kuò)散角。墊層底面處的附加壓力值pz計(jì)算（按擴(kuò)散角進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算）p c（2-2）（2-3）Z tan基底附加壓力z矩形基礎(chǔ)：3.1墊層厚度z的確定26換填墊層法 壓力擴(kuò)散角確定 換填材料z/b中、粗砂、礫石、卵石、碎石粉質(zhì)粘土、粉煤灰 灰土0.2520628

18、0.503023注：當(dāng)時(shí)z/b0.25，除灰土取=28o外，其余材料=0； 當(dāng)0.25z/b0.5m，砂墊層承載力需要根據(jù)有關(guān)條款進(jìn)行深度修正：b=0, d=1.0,由公式，則墊層承載力特征值為：換填墊層法 解：砂墊層設(shè)計(jì)36(3) 確定基礎(chǔ)寬度b：換填墊層法 其中： fa墊層承載力特征值； F載荷； G基礎(chǔ)與臺(tái)階上自重， G=cbld; A-基礎(chǔ)面積,A=bl,條基取單位長(zhǎng)度l=1，A=b； c=20kN/m3是基礎(chǔ)與臺(tái)階上土的平均重度。墊層承載力特征值須滿足：墊層承載力基底壓力 即：fa(F+G)/A則：a取基礎(chǔ)寬度b=1.5mFG37（4) 確定墊層厚度：假設(shè)墊層厚度z=2.0m。軟弱下

19、臥層(淤泥質(zhì)土層)以上土的加權(quán)平均重度為： 換填墊層法 基礎(chǔ)底面處的壓力為：墊層下淤泥承載力計(jì)算根據(jù)GB50007-2011查表可知：b=0；d=1.0) ：fak38換填墊層法 查表砂墊層的壓力擴(kuò)散角=30o，所以：墊層底面處的附加壓力值：墊層底面處土的自重壓力值：于是：滿足承載力的要求,即墊層厚度z=2.0m 是合理的。確定墊層厚度(fz=94.0kPa)39換填墊層法 確定墊層寬度：取墊層寬度：根據(jù)GB50007-2002該建筑物不需做地基變形驗(yàn)算。 前面已計(jì)算基礎(chǔ)寬度b=1.5m。b(5) 確定墊層寬度：b401.施工方法碾壓法；夯實(shí)法；振動(dòng)壓實(shí)法2.墊層材料 砂、砂石墊層；素土墊層；

20、粉煤灰墊層；干渣墊層換填法5 墊層施工與質(zhì)量檢驗(yàn)一、墊層施工碾壓法 碾壓法是采用壓路機(jī)、推土機(jī)、振動(dòng)碾或其他壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)松散土層的施工方法。該法多用于地下水位以上、含水量較低的大面積填 土的壓實(shí)和雜境土地基的處理。分層鋪填厚度 200300mm.施工方法41 重錘夯實(shí)法是利用起重機(jī)械將重錘提升到一定高度，然后自由落下，重復(fù)夯擊加固地基的方法。 該法適用于地下水位距離地表0.8m以上稍濕的粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土等類地基的加固。重錘夯實(shí)的有效夯實(shí)深度可達(dá)1m左右(與錘底直徑相當(dāng))，并可消 除1.0一1.5m厚度范圍土層的濕陷性。夯實(shí)效果和影響深度除與錘重、錘底直徑、夯距有關(guān)外還與夯實(shí)工藝

21、、夯擊遍致以及土 的含水量密切相關(guān)。重錘夯實(shí)法換填法 振動(dòng)壓實(shí)法是利用振動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的豎向振動(dòng)力，使土顆粒受振移動(dòng)至穩(wěn)固位置并減小孔隙，而使土層密實(shí)的地基加固方法。該法適 用于處理地下水位在0.6m以上的無(wú)粘性土或粘粒含量低、透水性較好的松散雜場(chǎng)土地基。 振動(dòng)壓實(shí)法42施工設(shè)備 每層鋪填厚度（mm） 每層壓實(shí)遍數(shù) 平碾（8t12t） 200300 68 羊足碾（5t16t）200350816蛙式夯（200kg） 200250 34 振動(dòng)碾（8t15t） 600130068 振動(dòng)壓實(shí)機(jī)(2t，振動(dòng)力98kN) 12001500 10 插入式振動(dòng)器 200500 平扳式振動(dòng)器 150250 墊層的每層

22、鋪填厚度及壓實(shí)遍數(shù) 43粉質(zhì)粘土和灰土墊層土料的施工含水量宜控制在最優(yōu)含水量op2%的范圍內(nèi)；粉煤灰墊層的施工含水量宜控制在op4%的范圍內(nèi)，最優(yōu)含水量可通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)確定，也可按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取用。含水量的控制44換填墊層法 選用的墊層材料應(yīng)進(jìn)行室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)，根據(jù)d-曲線確定最大干密度dmax和最優(yōu)含水量然后根據(jù)設(shè)計(jì)要的壓實(shí)系數(shù)，確定設(shè)計(jì)要求的干密度d，以此作為檢驗(yàn)墊層質(zhì)量控制的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。墊層質(zhì)量檢驗(yàn)必須分層進(jìn)行。每壓實(shí)實(shí)系數(shù)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，方可繼續(xù)鋪上層。采用下述兩種方法檢驗(yàn)。 1.環(huán)刀取樣法 將容積不小于200cm3的環(huán)刀壓人墊層中取樣，測(cè)定其干重度， 以不小于砂料在中密度狀態(tài)時(shí)的干土重度為合

23、格，如中砂一般為15.5一16.0kNm3。2.鋼筋貫入法 先將墊層表面的砂刮掉30mm，再將直徑20mm，長(zhǎng)度1250mm的平頭鋼筋以700mm的落距自由下落貫入墊層中。鋼筋 貫入度的合格值，可根據(jù)控制壓實(shí)系數(shù)或控制干重度通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。鋼筋貫入法檢驗(yàn)點(diǎn)的間距應(yīng)小于4m。 3.其他原位測(cè)試方法。質(zhì)量檢驗(yàn)45對(duì)粉質(zhì)粘土、灰土、粉煤灰和砂石墊層的施工質(zhì)量檢驗(yàn)也可用環(huán)刀法、貫入儀、靜力觸探、輕型動(dòng)力觸探或標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)檢驗(yàn)；對(duì)砂石、礦渣墊層可用重型動(dòng)力觸探檢驗(yàn)，并均應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以設(shè)計(jì)壓實(shí)系數(shù)所對(duì)應(yīng)的貫入度為標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)墊層的施工質(zhì)量。壓實(shí)系數(shù)也可采用環(huán)刀法、灌砂法、灌水法或其他方法檢驗(yàn)。墊層的施工質(zhì)

24、量檢驗(yàn)必須分層進(jìn)行。應(yīng)在每層的壓實(shí)系數(shù)符合設(shè)計(jì)要求后鋪填上層土。 檢驗(yàn)方法注意在夯（壓、振）實(shí)后的墊層中用容積不小于200cm3的環(huán)刀取樣，測(cè)定其干土重度，以不小于該換填料在中密狀態(tài)時(shí)的干土重度數(shù)值為合格。（例如：中砂在中密狀態(tài)時(shí)的干土重度一般為15.5kN/m316.0kN/m3）對(duì)砂石或碎石墊層的質(zhì)量檢驗(yàn)，可以在墊層中設(shè)置純砂檢查點(diǎn)，在同樣施工條件下，按上述方法檢驗(yàn)，或用灌砂法進(jìn)行檢查。環(huán)刀取樣法46檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)先將墊層表面的填料刮去30mm左右，并用貫入儀、鋼筋或鋼叉等以貫入度大小來(lái)檢查墊層的質(zhì)量，以不大于通過(guò)試驗(yàn)所確定的貫入度為合格。鋼筋貫入測(cè)定法是用直徑為20mm，長(zhǎng)125cm的平頭鋼筋

25、，舉起并離開(kāi)墊層層面0.7m處自由下落，插入深度根據(jù)該墊層的控制干土重度確定。鋼叉貫入測(cè)定法是采用水撼法使用的鋼叉，將鋼叉舉離墊層層面0.5m處自由落下。同樣，插入深度應(yīng)該根據(jù)此墊層的控制干土重度確定。 貫入測(cè)定法47采用環(huán)刀法檢驗(yàn)墊層的施工質(zhì)量時(shí)，取樣點(diǎn)應(yīng)位于每層厚度的2/3深度處。檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)量，對(duì)大基坑每50100m2不應(yīng)少于1個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)；對(duì)基槽每1020m不應(yīng)少于1個(gè)點(diǎn)；每個(gè)獨(dú)立柱基不應(yīng)少于1個(gè)點(diǎn)。采用貫入儀或動(dòng)力觸探檢驗(yàn)墊層的施工質(zhì)量時(shí)，每分層檢驗(yàn)點(diǎn)的間距應(yīng)小于4m?？⒐を?yàn)收采用載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)墊層承載力時(shí)，每個(gè)單體工程不宜少于3點(diǎn)；對(duì)于大型工程則應(yīng)按單體工程的數(shù)量或工程的面積確定檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)。

26、注意要點(diǎn)48 砂石墊層處理多層建筑軟土地基1、工程概括 某綜合樓位，其地質(zhì)狀況大致如下表所示。該工程原設(shè)計(jì)采用振動(dòng)沉管灌注樁。在樁基施工中，由于振動(dòng)和排污問(wèn)題，使得工程在施工了部分樁基后，被迫停工。6 工程實(shí)例49下圖為已實(shí)施了樁基的部分建筑圖示。2132樁基部分50 在重新設(shè)計(jì)此工程中，面臨著所處場(chǎng)地的地基表層很軟弱，地基表層約為4m厚的雜填土。雜填土比較疏松和不均勻，在同一建筑物場(chǎng)地的不同位置，其承載力和壓縮性往往有較大差異。地質(zhì)勘探報(bào)告建議此層雜填土不能作為基礎(chǔ)的持力層。 另外，新設(shè)計(jì)的建筑物層數(shù)、荷載均相差較大，并且原設(shè)計(jì)的樁基已有部分施工完等復(fù)雜情況。因此，要設(shè)計(jì)好復(fù)雜軟弱地基的基礎(chǔ)

27、設(shè)計(jì)有很大難度。512、砂墊層的設(shè)計(jì)方案 為了充分利用天然地基強(qiáng)度，減小基底附加應(yīng)力和調(diào)整基礎(chǔ)變形沉降，設(shè)計(jì)時(shí)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(chǔ) 變形沉降為控制條件，對(duì)雜填土層在設(shè)計(jì)六層基礎(chǔ)和三層基礎(chǔ)區(qū)別對(duì)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(jìn)行處理。其主要目的在于提高淺基礎(chǔ)的承載力，減少基礎(chǔ)的沉降量。另外，砂石墊層可以加速軟土層的排水固結(jié)，不但可以使基礎(chǔ)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(jié)，提高其強(qiáng)度。522、砂墊層的設(shè)計(jì)方案 （2）三層部分，由于荷載相對(duì)較小，如果同樣采用砂石墊層進(jìn)行處理，將會(huì)增加基礎(chǔ)的造價(jià)。因此，采用雜填土碾壓加固地基的方法。實(shí)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(jī)碾壓。雜填土的質(zhì)量以壓實(shí)系數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)含水量控制。實(shí)際工程的設(shè)計(jì)壓實(shí)系數(shù)達(dá)到0.940.97. 為了協(xié)調(diào)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40005000kPa范圍。532、砂墊層的設(shè)計(jì)方案 （3）擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積，減小附加應(yīng)力。通過(guò)利用基礎(chǔ)底板寬度和剛度的變化以及持力層的變形模量