換填墊層法地基處理介紹

換填墊層法法《建筑地基處處理技術(shù)規(guī)規(guī)范中規(guī)定定：換填墊墊層法適用用于淺層軟軟弱地基及及不均勻地地基的處理理。換填法適用用于淤泥、、淤泥質(zhì)土土、濕陷性性黃土、素素填土、雜雜填土地基基及暗溝、、暗塘等的的淺層地基基處理。一換填法法的概念當(dāng)軟弱地基基的承載力力和變形滿滿足不了建建筑物的要要求，而軟軟弱層的厚厚度又不很很大時，將將基礎(chǔ)底面面以下處理理范圍內(nèi)的的軟弱土層層的部分或全部部挖去，然后后分層換填填強度較大大的砂(碎石、素土土、灰土、、粉煤灰)或其它性能能穩(wěn)定、無無侵蝕性等等材料，并并壓（夯、、振)實至要求的的密實度為為止，這種種地基處理理的方法稱稱為換填法法，它還包包括低洼地地域筑高(平整場地)或堆填筑高高(道路路基)。二分類按回填材料料不同，墊墊層可分為為：砂墊層層、砂石墊墊層、碎石石墊層、素素土墊層、、灰土墊層層、礦渣墊墊層和粉煤煤灰墊層等等。三一些注注意事項1大面積填土土產(chǎn)生的大大范圍地面面荷載影響響深度較深深，地基土土的壓縮變變形量大，，沉降延續(xù)續(xù)時間長，，與換填法法淺層處理理地基的特特點不同，，因而大面面積填土地地基的設(shè)計計和施工時時，地面堆堆載應(yīng)力求求均衡，避避免大量、、迅速、集集中堆載，，并根據(jù)使使用要求、、堆載特點點，結(jié)構(gòu)類類型和地質(zhì)質(zhì)條件確定定允許堆載載的大小和和范圍。堆堆載不宜壓壓在基礎(chǔ)上上，應(yīng)在基基礎(chǔ)施工前前不少于三三個月完成成大面積填填土。2通?；娱_開挖后，利利用分層回回填壓實，，雖也可處處理較深的的軟弱土層層，但經(jīng)常常由于地下下水位高而而采取降水水措施。3坑壁放坡，，占地面積積大或需要要基坑支護護。4施工土方量量大，棄土土多等因素素，從而使使處理費用用增高、工工期拖長，，因此換填填法的處理理深度通常常宜控制在在3m以內(nèi)，但也也不宜小于于0.5m，因為墊層層太薄，則則換土墊層層的作用并并不顯著。。換填法在國國外亦有的的將它歸屬屬于“壓實”的地基處理理范疇，“壓實”可認為是由由土排除空空氣而使空空隙減小，，因此它不不同于“固結(jié)”，“固結(jié)”是由于排除除孔隙水而而使孔隙體體積減少。。換填后將將土層壓實實，就增加加了土的抗抗剪強度，，減少了滲滲透性和壓壓縮性，減減弱了液化化趨勢，并并增加了抗抗沖側(cè)能力力。四勘勘查查1地質(zhì)質(zhì)情情況況2地形形、、地地貌貌、、土土的的性性質(zhì)質(zhì)等等3地下下水水位位4地下下管管線線，，地地下下建建筑筑等等5換填填土土的的種種類類、、規(guī)規(guī)格格、、性性質(zhì)質(zhì)、、來來源源等等五墊墊層層的的作作用用1提高高地地基基承承載載力力2減小小沉沉降降量量（（減減小小墊墊層層下下天天然然土土層層的的壓壓力力））3加速速軟軟弱弱土土層層的的固固結(jié)結(jié)4防止止凍凍脹脹5消除除膨膨脹脹土土的的脹脹縮縮作作用用6消除除或或部部分分消消除除黃黃土土的的濕濕陷陷性性土的的壓壓實實機機理理當(dāng)粘粘性性土土的的土土樣樣含含水水量量較較小小時時，，其其粒粒間間引引力力較較大大，，在在一一定定的的外外部部壓壓實實功功能能作作用用下下，，如如還還不不能能有有效效地地克克服服引引力力而而使使土土粒粒相相對對移移動動，，這這時時壓壓實實效效果果就就比比較較差差。。當(dāng)當(dāng)增增大大土土樣樣含含水水量量時時，，結(jié)結(jié)合合水水膜膜逐逐漸漸增增厚厚，，減減小小了了引引力力，，土土粒粒在在相相同同壓壓實實功功能能條條件件下下易易于于移移動動而而擠擠密密，，所所以以壓壓實實效效果果較較好好。。但但當(dāng)當(dāng)土土樣樣含含水水量量增增大大到到一一定定程程度度后后，，孔孔隙隙中中就就出出現(xiàn)現(xiàn)了了自自由由水水，，結(jié)結(jié)合合水水膜膜的的擴擴大大作作用用不不大大，，因因而而引引力力的的減減少少就就不不顯顯著著，，此此時時自自由由水水填填充充在在孔孔隙隙中中，，從從而而產(chǎn)產(chǎn)生生了了阻阻止止土土粒粒移移動動的的作作用用，，使使壓壓實實效效果果又又趨趨于于下下降降。。因因此此在在設(shè)設(shè)計計叫叫要要選選擇擇一一個個“最優(yōu)含含水量量”，這就就是土土粒的的壓實實機理理。擊實試試驗一．砂砂（（砂石石、碎碎石））墊層層的設(shè)設(shè)計設(shè)計要要求強度面積設(shè)計內(nèi)容厚度寬度墊層設(shè)計1厚度度的的確確定定+<—墊層層底底面面處處的的附附加加壓壓力力—墊層層底底面面處處土土的的自自重重應(yīng)應(yīng)力力—經(jīng)深深度度修修正正后后墊墊層層底底面面處處軟軟弱弱下下臥臥層層土土的的地地基基承承載載力力特特征征值值2寬度度的的確確定定3承載載力力確確定定墊層的承載力力宜通過現(xiàn)場場試驗確定，，當(dāng)無試驗資資料時，可按按表4－2（教材51頁）選用，并并應(yīng)驗算下臥臥層的承載力力。4沉降計算對于重要的建建筑或墊層下下存在軟弱下下臥層的建筑筑，還應(yīng)進行行地基變形計計算。建筑物物基礎(chǔ)沉降等等于墊層自身身的變形量與與下臥土層的的變形量之和和。對超出原地面面標(biāo)高的墊層層或換填材料料的密度高于于天然土層密密度的墊層，，宜早換填并并考慮其附加加的荷載對建建造的建筑物物及鄰近建筑筑物的影響。。二砂砂墊墊層層施施工工（一一））對對材材料料的的要要求求砂石石墊墊層層材材料料宜宜選選用用碎碎石石、、卵卵石石、、角角礫礫、、圓圓礫礫、、礫礫砂砂、、粗粗砂砂、、中中砂砂或或石石屑屑(粒徑徑小小于于2mm的部部分分不不應(yīng)應(yīng)超超過過總總重重的的45％)，應(yīng)應(yīng)級級配配良良好好，，不不含含植植物物殘殘體體、、垃垃圾圾等等雜雜質(zhì)質(zhì)。。當(dāng)當(dāng)使使用用粉粉細細砂砂時時，，應(yīng)應(yīng)摻摻入入不不少少于于總總重重30％的的碎碎石石或或卵卵石石。。砂砂石石的的最最大大粒粒徑徑不不宜宜大大于于50mm，并并通通過過試試驗驗確確定定虛虛鋪鋪厚厚度度、、振振搗搗遍遍數(shù)數(shù)、、振振搗搗器器功功率率等等技技術(shù)術(shù)參參數(shù)數(shù)。。對對濕濕陷陷性性黃黃土土地地基基，，不不得得選選用用砂砂石石等等透透水水材材料料。。開挖挖基基坑坑時時應(yīng)應(yīng)避避免免坑坑底底土土層層擾擾動動，，可可保保留留200mm厚土土層層暫暫不不挖挖去去，，待待鋪鋪砂砂前前再再挖挖至至設(shè)設(shè)計計標(biāo)標(biāo)高高，，如如有有浮浮土土必必須須清清除除。。當(dāng)當(dāng)坑坑底底為為飽飽和和軟軟土土?xí)r時，，必必須須在在與與土土面面接接觸觸處處鋪鋪一一層層細細砂砂起起反反濾濾作作用用，，其其厚厚度度不不計計入入砂砂石石墊墊層層設(shè)設(shè)計計厚厚度度內(nèi)內(nèi)。。（二））施工工機具具及方方法平碾、、羊足足碾、、振動動碾、、振動動壓實實機、、蛙式式夯實實機、、重錘錘夯實實。1機械碾碾壓法法機械碾碾壓法法是采采用各各種壓壓實機機械來來壓實實地基基土。。此法法常用用于基基坑底底面積積寬大大，開開挖土土方量量較大大的工工程。。2重錘夯夯實法法重錘夯夯實采采用圓圓臺形形錘(見下圖圖)，錘重重宜大大于2t，錘底底面的的單位位靜壓壓力為為15～20kPa，夯錘錘落距距宜大大于4m。重錘夯夯實宜宜一夯夯挨一一夯順順序進進行。。在獨獨立柱柱基基基坑內(nèi)內(nèi)，宜宜按先先外后后里順順序夯夯擊。。同一一基坑坑底面面標(biāo)高高不同同時，，應(yīng)按按先深深后淺淺的順順序逐逐層夯夯實，，一般般累計計夯擊擊10～15次。最最后兩兩擊平平均夯夯沉量量，對對砂土土應(yīng)不不超過過5～10mm，對細細顆粒粒土應(yīng)應(yīng)不超超過10～20mm。重錘夯實的的現(xiàn)場試驗驗應(yīng)確定最最少夯擊遍遍數(shù)、最后后兩遍平均均夯沉量和和有效夯實實深度等。。有效夯實實深度一般般可達lm左右，并可可消除1.0～1.5m厚濕陷性黃黃土層的濕濕陷性。3平板振動法法兩個偏心塊塊以相同速速度反向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生生很大的垂垂直振動力力。對主要由爐爐渣、碎磚磚、瓦塊組組成的建筑筑垃圾，振振動時間約約在1min以上；對含含爐灰等細細粒填土，，振動時間間約為3～5min，有效振實實深度為1.2～1.5m。（三）施工工要點1應(yīng)考慮附加加荷載對鄰鄰近建筑的的影響；2注意地下水水位的要求求；3嚴(yán)禁擾動下下臥軟層，，留200mm土；4墊層鋪填前前，應(yīng)做好好驗槽工作作；5墊層底面宜宜設(shè)在同一一標(biāo)高上，，如深度不不同，基坑坑底面應(yīng)挖挖成階梯形形或斜坡搭搭接形，各各分層搭接接位置應(yīng)錯錯開0.5～1.0m水平距離。。搭接處注注意夯壓密密實，并按按先深后淺淺的順序進進行墊層施施工。4水撼法在基槽兩側(cè)側(cè)設(shè)置樣樁樁，控制鋪鋪砂厚度，，每層虛鋪鋪25cm。鋪好后，，灌水與砂砂面齊平，，然后用鋼鋼叉插入砂砂中振搖十十幾次，如如果砂已沉沉實，便將將鋼叉拔出出，在相距距10cm處重新插插入搖撼撼，直至至這一層層全部結(jié)結(jié)束，經(jīng)經(jīng)檢查合合格后鋪鋪第二層層。鋼叉分四四齒，齒齒的間距距80mm，長300mm，木柄長長90mm6用碎石或或卵石、、礫石作作墊層材材料時，，基坑底底部要先先鋪填一一層厚150～300mm的砂墊層，并并用木夯夯實實。不得使用用振搗器，以以防下部軟弱弱土層(特別是淤泥或或淤泥質(zhì)土層層)表面受到局部部破壞。如果果淤泥或淤泥泥質(zhì)土層厚度度較小，在碾碾壓荷載下，，拋石能擠入入該層底面時時，可采用拋拋石擠淤處理理。即先在軟軟弱土層上堆堆填塊石，然然后將其壓入入以置換和擠擠出軟弱土。。三質(zhì)量檢驗驗1環(huán)刀法用容積不小于于200cm3環(huán)刀壓入墊層層中取樣，測測定其干土密密度（或壓實實系數(shù)），以以不小于填料料在中密狀態(tài)態(tài)時的干土密密度數(shù)值為合合格。2貫入法需將表面的填填料刮去3cm左右，并用貫貫入儀、鋼叉叉或鋼筋等以以貫入度大小小檢查墊層的的質(zhì)量。其他墊層材料料2．粉質(zhì)粘土土料中有機質(zhì)質(zhì)含量不得超超過5％，亦不得含含有凍土或膨膨脹土材料。。當(dāng)含有碎石石時，粒徑不不宜大于50mm。3．灰土灰土的體積配配合比宜為2：8或3：7。土料宜用粉粉質(zhì)粘土，不不宜使用塊狀狀粘土和砂質(zhì)質(zhì)粉土，不得得含有松軟雜雜質(zhì)，并應(yīng)過過篩，其顆粒粒粒徑不得大大于15mm。石灰宜用新新鮮的消石灰灰，其顆粒粒粒徑不得大于于5mm。4．礦渣墊層使用的礦礦渣是指高爐爐重礦渣，可可分為分級礦渣、混合礦渣及原狀礦渣。礦渣墊層主主要用于堆場場、道路和地地坪，也可用用于小型建筑筑物、構(gòu)筑物物地基。選用用礦渣的松散散重度不小于于11kN／m3，有機質(zhì)及含含泥總量不超超過5％。設(shè)計、施施工前必須對對選用的礦渣渣進行試驗，，在確認其性性能穩(wěn)定并符符合安全規(guī)定定后方可使用用。作為建筑筑物墊層的礦礦渣應(yīng)符合對對放射性安全全標(biāo)準(zhǔn)的要求求。易受酸、、堿影響的基基礎(chǔ)或地下管管網(wǎng)不得采用用礦渣墊層。。大量填筑礦礦渣時．應(yīng)考考慮對地下水水和土壤的環(huán)環(huán)境影響。5．其他他工業(yè)業(yè)廢渣渣在有可可靠試試驗結(jié)結(jié)果或或成功功工程程經(jīng)驗驗時，，對質(zhì)質(zhì)地堅堅硬、、性能能穩(wěn)定定、無無腐蝕蝕性和和放射射性危危害的的工業(yè)業(yè)廢渣渣等均均可用用于填填筑換換填墊墊層。。被選選用工工業(yè)廢廢渣的的粒徑徑、級級配和和施工工工藝藝等應(yīng)應(yīng)通過過試驗驗確定定。6．土工工合成成材料料由分層層鋪設(shè)設(shè)的土土工合合成材材料與與地基基土構(gòu)構(gòu)成加加筋墊墊層。。所用用土工工合成成材料料的品品種與與性能能及填填料的的土類類應(yīng)根根據(jù)工工程特特性和和地基基土條條件，，按照照現(xiàn)行行國家家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)《土工合合成材材科應(yīng)應(yīng)用技技術(shù)規(guī)規(guī)范》GB50290－98的要求求，通通過設(shè)設(shè)計并并進行行現(xiàn)場場試驗驗后確確定。。作為加加筋的的土工工合成成材料料應(yīng)采采用抗抗拉強強度較較高、、受力力時伸伸長率率不大大于4%～5%、耐久久性好好、抗抗腐蝕蝕的土土工格格柵、、土工工墊或或土工工織物物等土土工合合成材材料；；墊層層填料料宜用用碎石石、角角礫、、礫砂砂、粗粗砂、、中砂砂或粉粉質(zhì)粘粘土等等材料料。當(dāng)當(dāng)工程程要求求墊層層具有有排水水功能能時，，墊層層材料料應(yīng)具具有良良好的的透水水性。。在軟軟土地地基上上使用用加筋筋墊層層時，，應(yīng)保保證建建筑穩(wěn)穩(wěn)定并并滿足足允許許變形形的要要求。。粉煤灰灰墊層層粉煤灰灰是燃燃煤電電廠的的工業(yè)業(yè)廢棄棄物，，實踐踐證明明，粉粉煤灰灰是一一種良良好的的地基基處理理材料料資源源，具具有良良好的的物理理、力力學(xué)性性能，，能滿滿足工工程設(shè)設(shè)計的的技術(shù)術(shù)要求求一．．工工程程特特性性及及對對環(huán)環(huán)境境的的影影響響1自重重輕輕2擊實實性性好好3抗剪剪強強度度（（與與土土相相當(dāng)當(dāng)））4壓縮縮性性5承載載能能力力6滲透透性性7抗液液化化性性8對環(huán)環(huán)境境的的影影響響二．．設(shè)設(shè)計計和和施施工工1、材材料料要要求求粉煤煤灰灰可可采采用用濕濕排排灰灰、、調(diào)調(diào)濕濕灰灰和和干干排排灰灰。。不不含含有有機機物物、、垃垃圾圾和和有有機機質(zhì)質(zhì)等等雜雜物物。。運運輸輸時時粉粉煤煤灰灰含含水水量量不不宜宜過過多多或或過過