換填墊層法軟土地基處理原理及工程實(shí)例

1換填墊層法軟土地基處理原理及工程實(shí)例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、土層錨桿、土釘、樹根樁法）化學(xué)加固法方法眾多，分類不統(tǒng)一換土墊層法復(fù)合地基換填法淺層壓密法強(qiáng)夯法擠密樁復(fù)合地基預(yù)壓加固法凍結(jié)法膠結(jié)法(灌漿法、高壓噴射注漿法、水泥土攪拌法)3把基礎(chǔ)底面下一定范圍內(nèi)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4軟土墊層換填法(ReplacementMethod)5作用提高地基承載力；減少基礎(chǔ)沉降量；加速軟土的固結(jié)排水；防止地基凍脹；減少地基的濕陷和脹、縮應(yīng)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(chǔ)：中、小型建筑物為主

3.深度：一般3米以內(nèi)。墊層材料中粗砂、卵石、礫石、素土、灰土、礦渣換填法(ReplacementMethod)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、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(jī)場(chǎng)、港區(qū)路域和堆場(chǎng)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(chǎng)等大面積地基處理和場(chǎng)地平整；鐵路、道路路基處理。墊層的適用范圍7b回填土持力層：pf下臥層：pZ+pCZfz+d壓實(shí)系數(shù)c=d/dmax0.93墊層設(shè)計(jì)8b回填土墊層厚度應(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：

墊層厚度的確定

pZ+pCZfaz式中 ——墊層底面處的附加應(yīng)力設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)91、提高持力層的承載力通過(guò)擴(kuò)散作用使傳到墊層下的軟弱土層應(yīng)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(kuò)散作用，使得下臥土層的壓力減小，這相應(yīng)減小下臥土層的沉降量；3、加速軟弱土層的排水固結(jié)不透水基礎(chǔ)直接與軟弱土層相接觸時(shí)，在荷載作用下，軟弱地基中的水被迫繞基礎(chǔ)兩側(cè)排出，因而使基底下軟弱土不易固結(jié)，產(chǎn)生較大的孔隙水壓力，從而導(dǎo)致地基土強(qiáng)度降低，產(chǎn)生塑性破壞的危險(xiǎn)。墊層可作為良好的排水面，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)，從而提高其強(qiáng)度。4、防治凍脹墊層材料孔隙大，不易產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象，可防治凍脹。5、消除膨脹土的脹縮作用加固機(jī)理10b回填土B=b+2ztgdz填zpCZpCDpZ+pCZfaz條基獨(dú)立基礎(chǔ)墊層設(shè)計(jì)11壓力擴(kuò)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(dāng)<0.25時(shí)，除灰土仍取θ

＝28o外，其余材料均取θ

＝0o；當(dāng)0.25<<0.5時(shí)，值可內(nèi)插求得。墊層設(shè)計(jì)12在具體計(jì)算時(shí)，，可先假設(shè)一個(gè)個(gè)墊層厚度，然然后進(jìn)行驗(yàn)算。。如不滿足，應(yīng)應(yīng)重新假定一個(gè)個(gè)厚度進(jìn)行驗(yàn)算算，直至滿足要要求為止。墊層厚度不宜大大于3m，太厚施工較困難難，而太?。?lt;0.5m）則換填墊層的的作用不顯著。。墊層設(shè)計(jì)13墊層寬度的確定定

墊層的底面寬度應(yīng)以滿足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散和防止墊層向兩側(cè)擠出為原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

b回填土墊層頂面每邊宜宜比基礎(chǔ)底面大大0.3m按當(dāng)?shù)亻_挖基坑坑經(jīng)驗(yàn)的要求放放坡土力學(xué)與基礎(chǔ)工程

西南科技大學(xué)墊層設(shè)計(jì)14墊層的承載力應(yīng)應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)確定，當(dāng)無(wú)實(shí)實(shí)驗(yàn)資料時(shí)，可可按下表選用，，并驗(yàn)算下臥層層承載力。各種墊層的承載載力表墊層設(shè)計(jì)換填材料壓實(shí)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(shí)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15沉降計(jì)算墊層設(shè)計(jì)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(shí)礦渣的的E0/Es可按1.5-3.0取用按《地基基礎(chǔ)規(guī)范》中變形計(jì)算方法法進(jìn)行建筑物沉沉降計(jì)算，保證證地基處理效果果及建筑物安全全。16土的壓實(shí)機(jī)理因換填法在換填填后將土層壓實(shí)實(shí)，從而提高了了地基的承載力力。為了更好的的掌握換填法的的機(jī)理，首先應(yīng)應(yīng)了解土的壓實(shí)實(shí)機(jī)理。壓實(shí)的本質(zhì)土料孔隙率減小小，密實(shí)度提高高W增大，結(jié)合水膜逐漸增增厚，減小了引引力，土粒在相相同壓實(shí)功能條條件下易于移動(dòng)動(dòng)而擠密，所以以壓實(shí)效果較好好，直至wop時(shí)達(dá)到ρdmaxW繼續(xù)增大，孔隙中就出現(xiàn)了了自由水，此時(shí)時(shí)自由水填充在在孔隙中，產(chǎn)生生了阻止土粒移移動(dòng)的作用，所所以壓實(shí)效果又又趨下降，ρd反而減小。壓實(shí)機(jī)理W較小時(shí)，其粒間引力較大大，在一定的外外部壓實(shí)功能作作用下，還不能能有效地克服引引力而使土粒相相對(duì)移動(dòng)，這時(shí)時(shí)壓實(shí)效果就比比較差。170481216202428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(shí)能量量下，使土最容容易壓實(shí)，并能能達(dá)到最大干重重度的含水量wop，與之相對(duì)應(yīng)的的干密度稱為最大干密度ρdmax2.擊實(shí)曲線特點(diǎn)：：具有峰值：峰值值點(diǎn)對(duì)應(yīng)于γdmax和ωop。塑限等于土樣風(fēng)風(fēng)干時(shí)的含水量量工程中常按ωop＝ωp±218墊層施工墊層施工按壓密密采用的不同機(jī)機(jī)械和工藝，一一般可分為:機(jī)械碾壓法重錘夯實(shí)法平板振動(dòng)法按密實(shí)方法分類類19平碾拖式羊足碾一、機(jī)械碾壓法法采用壓路機(jī)、推推土機(jī)、平碾、、羊足碾或其他他碾壓機(jī)械在地地基表面來(lái)回開開動(dòng)，利用自重重把墊層或松散散地基壓實(shí)。適于地下水位以以上及非飽和粘粘性土與雜填土土的淺層處理。。20氣胎碾

蛙式夯振動(dòng)壓實(shí)機(jī)2振動(dòng)壓實(shí)機(jī)121碾壓法與夯實(shí)法法碾壓與夯實(shí)是修修路、筑堤、加加固地基表層最最常用的簡(jiǎn)易處處理方法。通過(guò)過(guò)處理，可使填填土或地基表層層疏松土孔隙體體積減小，密實(shí)實(shí)度提高，從而而降低土的壓縮縮性，提高其抗抗剪強(qiáng)度和承載載力。目前我國(guó)國(guó)常用的有機(jī)械械碾壓、振動(dòng)壓壓實(shí)和重錘夯實(shí)實(shí)，以及70年代發(fā)展起來(lái)的的強(qiáng)夯法等機(jī)械碾壓法機(jī)械碾壓法是利利用壓路機(jī)、羊羊足碾、平碾、、振動(dòng)碾等碾壓壓機(jī)械特地基土土壓實(shí)。粘性土：每層鋪鋪土(虛鋪)厚度為200~300mm碾壓的效果：壓壓實(shí)能量、最佳佳含水量。壓實(shí)系數(shù)=施工時(shí)所控制的的土的干密度ρd／最大干密度ρdmax之比一般控制在0.94-0.97之間。22振動(dòng)平板夯YT系列沖擊壓實(shí)機(jī)機(jī)可轉(zhuǎn)向式手扶振振動(dòng)壓路機(jī)四沖程汽油機(jī)式式高頻振動(dòng)沖擊擊夯斜坡型單鋼輪壓壓振動(dòng)路機(jī)23FX-130凸塊輪溝槽壓實(shí)實(shí)機(jī)YZ20全液壓振動(dòng)式壓壓路機(jī)蛙式打夯機(jī)24墊層碾壓主要施施工參數(shù)墊層碾壓質(zhì)量檢檢驗(yàn)指標(biāo)為填土最大干密度度，關(guān)鍵在于控制每每層的鋪設(shè)厚度度和最優(yōu)含水量量（由室內(nèi)擊實(shí)實(shí)試驗(yàn)確定）施工機(jī)械、鋪填填厚度、碾壓遍遍數(shù)與填筑含水水量注：為了將室內(nèi)擊實(shí)實(shí)試驗(yàn)結(jié)果用于于設(shè)計(jì)和施工，，必須研究室內(nèi)內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)與現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)碾壓的關(guān)系系，各施工參數(shù)數(shù)應(yīng)由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)確定，在現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)應(yīng)以壓實(shí)系數(shù)和施工工含水量進(jìn)行控控制。施工機(jī)械每層鋪填厚度每層壓實(shí)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(dòng)碾（8-15t)600-13006-8振動(dòng)壓實(shí)機(jī)1200-150010沖擊碾壓機(jī)700-1200插入式振動(dòng)器200-500平板式振動(dòng)器150-250現(xiàn)場(chǎng)碾壓12遍較為合適25二、重錘夯實(shí)法法用起重機(jī)將夯錘錘提升到一定高高度，然后自由由下落，不斷重重復(fù)夯擊以加固固地基。適于地下水位距距地表大于0.8m的稍濕粘性土、、砂土、濕陷性性黃土、雜填土土和分層填土。。注：1、重錘夯實(shí)宜一一夯挨一夯的順順序進(jìn)行；2、單獨(dú)柱基基坑坑內(nèi)，宜按先外外后里的夯擊順順序進(jìn)行；3、同一基坑底面面標(biāo)高不同時(shí)，，應(yīng)先深后淺、、逐層夯實(shí)；4、累計(jì)夯擊10-20次，最后兩擊平平均夯沉量，砂砂土不超過(guò)5-10mm，細(xì)料土不超過(guò)過(guò)10-20mm；5、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)確確定最少夯擊遍遍數(shù)、最后平均均夯沉量、有效效夯實(shí)深度（有有效夯實(shí)深度達(dá)達(dá)1m，可消除1-1.5m厚土層的濕陷性性。）26三、平板振動(dòng)法法使用振動(dòng)壓實(shí)機(jī)機(jī)來(lái)處理無(wú)粘性性土或粘粒含量量少，透水性好好的松散雜填土土地基的方法。。振實(shí)效果與填土土成份、振動(dòng)時(shí)時(shí)間等因素有關(guān)關(guān)注：1、施工前需試振振，得到穩(wěn)定下下沉量與時(shí)間的的關(guān)系(建筑垃圾振動(dòng)時(shí)時(shí)間約在1min以上，細(xì)粒填土土振動(dòng)時(shí)間約在在3-5min，有效振深為1.2-1.5m)2、振實(shí)范圍應(yīng)從從基礎(chǔ)邊緣放出出0.6m左右，先振基槽槽兩側(cè)，后振中中間；3、振動(dòng)合格標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)為振動(dòng)機(jī)原地地振實(shí)不再繼續(xù)續(xù)下沉，并輔以以輕便觸探檢驗(yàn)驗(yàn)其均勻性與影影響深度。27砂石是良好的換換填材料（以中粗砂為好）。砂墊層含泥量不不宜超過(guò)5%，也不得含有草草根、垃圾等有有機(jī)質(zhì)雜物。如如用作排水固結(jié)結(jié)砂石材料墊層層,含泥量不宜超過(guò)過(guò)3%；并且不應(yīng)夾有過(guò)過(guò)大的石塊或碎碎石,因?yàn)樗槭^(guò)大會(huì)會(huì)導(dǎo)致墊層本身身的不均勻壓縮縮,一般要求碎(卵)石最大粒徑不宜宜大于50mm，對(duì)于濕陷性黃土地基基不應(yīng)選用透水水性的砂石墊層層。采用細(xì)砂作為換填材料，，應(yīng)改善材料的的級(jí)配狀況，應(yīng)應(yīng)摻入30%-50%的碎石（最大粒粒徑不超過(guò)50mm），當(dāng)碾壓（或或夯、振）功能能較大時(shí)，亦不不宜大于80mm。一、砂（或砂石石）墊層按墊層材料分類類1、材料選用282.施工參數(shù)干密度ρd是砂墊層施工質(zhì)量控制的技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)要求的ρd為室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)驗(yàn)ρdmax與壓實(shí)系數(shù)λc的乘積；無(wú)擊實(shí)實(shí)試驗(yàn)資料時(shí)，，可把中密狀態(tài)態(tài)的ρd作為設(shè)計(jì)要求的的干密度：中砂砂為1.6t/m3；粗砂為1.7t/m3；碎石和卵石為為2.0-2.2t/m3。注：1.粉質(zhì)粘土或灰土土（夯壓）：現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)含水量控制制在wop±2%2.粉質(zhì)粘土或灰土土（振動(dòng)碾壓））：現(xiàn)場(chǎng)含水量量控制在wop的-6%~+2%3.粉煤灰（夯壓））：現(xiàn)場(chǎng)含水量量控制在wop±4%29碾壓法振動(dòng)法夯實(shí)法分層鋪筑

分層層壓實(shí)3.施工要點(diǎn)砂和砂石墊層采采用什么方法和和機(jī)具對(duì)于墊層層的質(zhì)量至關(guān)重重要，除下臥層是高靈靈敏度的軟土在在鋪設(shè)第一層時(shí)時(shí)要注意不能采采用振動(dòng)能量大大的機(jī)具擾動(dòng)下下臥層外，在一般情況下,砂和砂石墊層層首選振動(dòng)法,因?yàn)檎駝?dòng)比碾壓壓更能使砂和砂石石密實(shí)。墊層最優(yōu)含水量可可根據(jù)施工方法確確定：平板振動(dòng)器：wop=15%-20%平碾及蛙式夯：wop=8%-12%插入式振動(dòng)器：宜宜為飽和的碎石、、卵石或礦渣充分分灑水濕透分層壓實(shí)質(zhì)量應(yīng)控控制機(jī)械碾壓速度度：平碾：2km/m羊足碾：3km/m振動(dòng)碾：2km/m振動(dòng)壓實(shí)：0.5km/m30二、素土（或灰土土、二灰）墊層2.素土墊層土料中有有機(jī)質(zhì)含量不得超超過(guò)5%，不得含有凍土、、膨脹土，不得夾夾有磚、瓦和石塊塊等滲水材料，碎碎石粒徑不得大于于50mm；3.灰土墊層土料宜用用粘性土或Ip<4的粉土，不得含有有松軟雜質(zhì)，粒徑徑不得大于15mm，宜用新鮮的消石石灰，石灰粒徑不不得大于5mm；4.控制墊層質(zhì)量的壓壓實(shí)系數(shù)λc應(yīng)符合：當(dāng)墊層厚厚度不大于3m時(shí)，λc大于等于0.93；當(dāng)墊層厚度大于于3m，λc大于等于0.95；6.分段施工時(shí)不得在在柱基、墻角及承承重間墻下接縫，，接縫處應(yīng)夯壓密密實(shí)，上下兩層的的縫距不得小于500mm，灰土應(yīng)拌合均勻勻，應(yīng)當(dāng)日鋪填夯夯壓，壓實(shí)后3天內(nèi)不得受水浸泡泡。5.采用分層填夯（壓壓）實(shí)的施工方法法，分層虛鋪厚度度；1.墊層承載力由現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)載荷試驗(yàn)確定，，若無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)時(shí)，素土墊層不宜宜超過(guò)180kPa，灰土墊層不宜超超過(guò)250kPa；31碾壓法振動(dòng)法分層鋪筑

分層壓實(shí)1.虛鋪厚度和碾壓遍遍數(shù)應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)小小型試驗(yàn)確定，若若無(wú)試驗(yàn)資料，可可選用鋪筑厚度200-300mm，碾壓后的壓實(shí)厚厚度為150-200mm；施工壓實(shí)含水量量可控制在wop±4%。2.對(duì)小型工程可用人人工分層攤鋪，在在整平后用平板振振動(dòng)器或蛙式打夯夯機(jī)壓實(shí)；對(duì)大中中型工程可用機(jī)械械攤鋪，整平后用用履帶式機(jī)具初壓壓二遍，再用中、、重型壓路機(jī)碾壓壓；碾壓次數(shù)一般般為4-6遍。注：3.施工宜當(dāng)天鋪筑、、當(dāng)天壓實(shí)；若壓壓實(shí)時(shí)呈松散狀，，應(yīng)灑水后再壓實(shí)實(shí)；若出現(xiàn)“橡皮土”現(xiàn)象應(yīng)暫緩壓實(shí)，，并開槽、翻開晾晾曬或換灰；4.施工時(shí)最低氣溫不不低于零度，以免免其出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象象；5.每一層粉煤灰墊層層經(jīng)驗(yàn)收合格后，，方可進(jìn)行上層施施工。粉煤灰的分層施工工檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為壓實(shí)實(shí)系數(shù)0.9-0.95三、粉煤灰墊層32a.對(duì)粉質(zhì)粘土、灰土土、粉煤灰和砂石石墊層的施工質(zhì)量量檢驗(yàn)可用環(huán)刀法法、標(biāo)準(zhǔn)貫入法、、靜力觸探、輕型型觸探試驗(yàn)檢驗(yàn)。。b.對(duì)砂石、礦渣墊層層可用重型動(dòng)力觸觸探檢驗(yàn)，并均應(yīng)應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以以設(shè)計(jì)壓實(shí)系數(shù)所所對(duì)應(yīng)的貫入度為為標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)墊層的的施工質(zhì)量。注：用貫入儀檢驗(yàn)墊層層質(zhì)量,對(duì)于砂砂墊層可用鋼筋檢檢驗(yàn),鋼筋直徑徑為20mm的的平頭鋼筋,長(zhǎng)長(zhǎng)1.25m,垂直距離砂砂表面0.7m,自由落下,測(cè)量貫入深度度，貫入深度以不大于根據(jù)該砂砂的控制干密度測(cè)測(cè)定的深度為合格格。檢驗(yàn)點(diǎn)間距應(yīng)小于于4m。質(zhì)量檢驗(yàn)注：環(huán)刀容積不應(yīng)小于于200cm3,徑高比為1：1，取樣前測(cè)點(diǎn)表面面應(yīng)刮去30-50mm厚的松砂，環(huán)刀內(nèi)內(nèi)砂樣應(yīng)不包含尺尺寸大于10mm的泥團(tuán)和石子。砂砂墊層干密度控制制標(biāo)準(zhǔn)為：中砂為為1.6t/m3；粗砂為1.7t/m3。33c.墊層的施施工質(zhì)量量檢驗(yàn)必必須分層層進(jìn)行，，應(yīng)在每每層的壓實(shí)系數(shù)數(shù)符合設(shè)計(jì)計(jì)要求后后鋪填上上層土。。d.采用環(huán)刀刀法檢驗(yàn)驗(yàn)墊層的的施工質(zhì)質(zhì)量時(shí)，，取樣點(diǎn)點(diǎn)應(yīng)位于于每層土土厚度的的2/3深度處。。檢驗(yàn)點(diǎn)點(diǎn)數(shù)量，，對(duì)大基基坑每50-100m2不應(yīng)少于于1個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)點(diǎn)，對(duì)基基槽每10-20m不應(yīng)少于于1個(gè)點(diǎn)，每每個(gè)獨(dú)立立柱基不不應(yīng)少于于1個(gè)點(diǎn)。采采用貫入入儀或動(dòng)動(dòng)力觸探探檢驗(yàn)墊墊層的施施工質(zhì)量量時(shí)，每每分層檢檢驗(yàn)點(diǎn)間間距應(yīng)小小于4m。e.竣工驗(yàn)收收采用載載荷試驗(yàn)驗(yàn)檢驗(yàn)墊墊層承載載力時(shí)，，每個(gè)單單體工程程不宜少少于3點(diǎn)，對(duì)于于大型工工程則應(yīng)應(yīng)按單體體工程的的數(shù)量或或工程的的面積確確定檢驗(yàn)驗(yàn)點(diǎn)數(shù)量量。墊層施工工完后應(yīng)應(yīng)滿足的的壓實(shí)系系數(shù)0.94-0.9734工程實(shí)例例35例題1某油灌站站機(jī)房的的基礎(chǔ)進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)時(shí),由鉆探資資料顯示示,該地為很很厚的軟軟粘土層層,其承載力力標(biāo)準(zhǔn)值值fak=80kN/m2,重度γ=17kN/m3,IL=1.00,e=1.00。已知機(jī)機(jī)房獨(dú)立立基礎(chǔ)承承受上部部結(jié)構(gòu)荷荷載設(shè)計(jì)計(jì)值F=155kN,設(shè)計(jì)室內(nèi)內(nèi)高差為為0.3m,室外基礎(chǔ)礎(chǔ)埋深0.80m。從以上上數(shù)據(jù)可可知,該基承載載力和變變形不能能滿足設(shè)設(shè)要求。。如何采采用換填法處理上述述地基？？1、確定墊墊層材料料在墊層材材料方面面,采用中砂砂作為墊墊層,其承載力力設(shè)計(jì)值值按f=180kN/m2計(jì)算(施工時(shí)砂砂墊層密密度控制制在中密密程度),重度取γ=19.5kN/m3。解：所以，取取l=b=1m2、確定基基底尺寸寸考慮該獨(dú)獨(dú)立基礎(chǔ)礎(chǔ)為正方方形基底底，由公公式得：：平均埋深363、確定墊墊層厚度度假定該砂砂墊層厚厚度為1m，所以：：由z/b=1查表得擴(kuò)擴(kuò)散角θ=30o對(duì)軟土地地基承載載力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值進(jìn)行行深度修修正，由由IL=1.00,e=1.00查表得ηd=1.1，所以：：故砂墊層層厚度為為z=1m符合要求求。374、確定墊墊層寬度度取墊層頂頂?shù)酌鎸拰挾葹?.5m，滿足墊墊層頂面面每邊宜宜比基礎(chǔ)礎(chǔ)底面大大0.3m的要求。。38例題2某基礎(chǔ)底底面積和和埋深如如圖所示示。b×l＝4m×5m，埋深d＝3m，作用基基礎(chǔ)頂面面豎向荷荷載F＝10000kN，土層0～8m皆為細(xì)砂砂，6個(gè)細(xì)砂試試樣的內(nèi)內(nèi)摩擦角角平均值值為21.7。，變異系系數(shù)為0.1，重度為為17kN/m3。是否要要進(jìn)行地地基處理理？若采采用換填填墊層法法進(jìn)行地地基處理理，填料料為碎石石，重度度為19.5kN/m3，換填墊墊層厚度度為2m，分層壓壓實(shí)，使使土的內(nèi)內(nèi)摩擦角角達(dá)到36。。墊層底底面寬度度應(yīng)不小小于多少少？若換換填的碎碎石的最最大干重重度為1.60t/m3，分層壓壓實(shí)的每每層控制制干密度度不應(yīng)小小于多少少？39是否要進(jìn)進(jìn)行地基基處理？？（pk？<fa）由砂土抗抗剪強(qiáng)度度確定地地基承載載力特征征值統(tǒng)計(jì)修正正系數(shù)由規(guī)范查查得Mb＝0.51,Md=3.064041下臥層承承載力驗(yàn)驗(yàn)算pz＋pcz<faz42各層控控制干干密度度？壓實(shí)系系數(shù)43實(shí)例3砂石墊墊層處處理多多層建建筑下下軟土土地基基1、工程程概括括某綜合合樓地地質(zhì)狀狀況大大致如如表2-4所示。。該工工程原原設(shè)計(jì)計(jì)采用用振動(dòng)動(dòng)沉管管灌注注樁。。在樁樁基施施工中中，由由于振振動(dòng)和和排污污問(wèn)題題，使使得工工程在在施工工了部部分樁樁基后后，被被迫停停工。。圖2-3為已實(shí)實(shí)施了了樁基基的部部分建建筑。。4445在重新新設(shè)計(jì)計(jì)此工工程中中，面面臨著著所處處場(chǎng)地地的地地基表表層很很軟弱弱，地地基表表層約約為4m厚的雜雜填土土。此此層雜雜填土土的成成分較較復(fù)雜雜，有有碎石石、瓦瓦礫等等建筑筑垃圾圾并含含有少少量腐腐殖質(zhì)質(zhì)。雜雜填土土比較較疏松松和不不均勻勻，在在同一一建筑筑物場(chǎng)場(chǎng)地的的不同同位置置，其其承載載力和和壓縮縮性往往往有有較大大差異異。地地質(zhì)勘勘探報(bào)報(bào)告建建議此此層雜雜填土土不能能作為為基礎(chǔ)礎(chǔ)的持持力層層。另外，，新設(shè)設(shè)計(jì)的的建筑筑物層層數(shù)、、荷載載均相相差較較大，，并且且原設(shè)設(shè)計(jì)的的樁基基已有有部分分施工工完等等復(fù)雜雜情況況。因因此，，要設(shè)設(shè)計(jì)好好復(fù)雜雜軟弱弱地基基的基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)有有很大大難度度。462、砂墊墊層的的設(shè)計(jì)計(jì)方案案為了充充分利利用天天然地地基強(qiáng)強(qiáng)度，，減小小基底底附加加應(yīng)力力和調(diào)調(diào)整基基礎(chǔ)變變形沉沉降，，設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)從從三方方面入入手：：（1）在土土體不不發(fā)生生整體體剪切切破壞壞的前前提下下，以以基礎(chǔ)礎(chǔ)變形形沉降降為控控制條條件，，對(duì)雜雜填土土層在在設(shè)計(jì)計(jì)六層層基礎(chǔ)礎(chǔ)和三三層基基礎(chǔ)區(qū)區(qū)別對(duì)對(duì)待。。六層部部分，，由于于荷載載較大大，雜雜填土土作為為持力力層，，其承承載力力顯然然不夠夠。因因此，，必須須將雜雜填土土挖除除，采采用砂砂石墊墊層進(jìn)進(jìn)行處處理。。其主主要目目的在在于提提高淺淺基礎(chǔ)礎(chǔ)的承承載力力，減減少基基礎(chǔ)的的沉降降量。。另外外，砂砂石墊墊層可可以加加速軟軟土層層的排排水固固結(jié)，，不但但可以以使基基礎(chǔ)下下面的的孔隙隙水壓壓力迅迅速消消散，，避免免地基基土的的塑性性破壞壞，而而還可可以加加速砂砂石墊墊層下下軟土土層的的固結(jié)結(jié)，提提高其其強(qiáng)度度。三層部分分，由于于荷載相相對(duì)較小小，如果果同樣采采用砂石石墊層進(jìn)進(jìn)行處理理，將會(huì)會(huì)增加基基礎(chǔ)的造造價(jià)。因因此，采采用雜填填土碾壓壓加固地地基的方方法。實(shí)實(shí)際工程程中先挖挖除大約約2m厚的雜填填土，余余下2m左右的雜雜填土采采用80kN壓路機(jī)碾碾壓。雜雜填土的的質(zhì)量以以壓實(shí)系系數(shù)和現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)含水水量控制制。實(shí)際際工程的的設(shè)計(jì)壓壓實(shí)系數(shù)數(shù)達(dá)到0.94～0.97.為了協(xié)調(diào)調(diào)樁基、、砂石墊墊層之間間的差異異沉降，，碾壓后后的雜填填土的變變形模量量控制在在4000～5000kPa范圍。47（2）擴(kuò)大基基礎(chǔ)底面面積，減減小附加加應(yīng)力。。通過(guò)利利用基礎(chǔ)礎(chǔ)底板寬寬度和剛剛度的變變化以及及持力層層的變形形模量的的改變，，調(diào)整基基礎(chǔ)的沉沉降差和和基礎(chǔ)內(nèi)內(nèi)力。（3）盡量減減輕結(jié)構(gòu)構(gòu)自重，，對(duì)基礎(chǔ)礎(chǔ)部分，，采用補(bǔ)補(bǔ)償基礎(chǔ)礎(chǔ)原理，，將基礎(chǔ)礎(chǔ)埋置深深些，底底層采用用架空板板，基礎(chǔ)礎(chǔ)底板和和架空板板之間盡盡量少覆覆蓋土。。上部結(jié)結(jié)構(gòu)非承承重隔墻墻均采用用大孔磚磚，以減減輕上部部結(jié)構(gòu)自自重。在新設(shè)計(jì)計(jì)中，將將六層和和三層部部分以及及已施工工完的樁樁基部分分用沉降降縫分開開，見(jiàn)圖圖2－2。已施工的的部分樁樁基采用用振動(dòng)灌灌注樁，，樁斷面面尺寸為為425mm×425mm，樁長(zhǎng)為為17m左右。樁樁尖持力力在粉質(zhì)質(zhì)黏土上上，樁的的承載力力設(shè)計(jì)值值為500kN，見(jiàn)圖2－3。經(jīng)過(guò)二年年多的使使用，通通過(guò)回訪訪和建設(shè)設(shè)單位的的反映，，該建筑筑物使用用正常，，未發(fā)現(xiàn)現(xiàn)任何異異常情況況。建筑筑物的沉沉降及沉沉降差控控制在規(guī)規(guī)范允許許范圍之之內(nèi)，各各單元的的沉降差差沒(méi)有明明顯的差差異。說(shuō)說(shuō)明該建建筑物的的基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)是成成功的。。4849505152工程實(shí)例例——灰土和素素土墊層層處理二期工程程濕陷性性黃土地地基工程概括括主樓12層框架結(jié)結(jié)構(gòu)，裙裙房三層層，鋼筋筋混泥土土筏板基基礎(chǔ)。平平面形狀狀為燕翼翼形?；讐毫α?00kpa。工程地質(zhì)質(zhì)條件據(jù)勘察報(bào)報(bào)告，在在深度38m范圍內(nèi)可可分為18個(gè)亞層，，與地基基處理有有關(guān)的是是最上面面的七層層土，以以下列出出六層土土的物理理力學(xué)指指標(biāo)，見(jiàn)見(jiàn)下表所所示。從從表中可可看出，，第六層層以下各各土層濕濕陷性已已完全消消除，土土層分布布見(jiàn)圖所所示。535455565758墊層材料料選擇1)砂石應(yīng)選用級(jí)級(jí)配良好好的中粗粗砂，含含泥量不不超過(guò)3％，并應(yīng)應(yīng)除去樹樹皮、草草皮等雜雜質(zhì)。若若用細(xì)砂砂，應(yīng)摻摻入30％～50％的碎石石，碎石石最大粒粒徑不宜宜大于50mm。2)粘土(均質(zhì)土)土料中有有機(jī)質(zhì)含含量不得得超過(guò)5%，亦不得得含有凍凍土或膨膨脹土。。當(dāng)含有有碎石時(shí)時(shí)，其粒粒徑不宜宜大于50mm。3)灰土體積比宜宜為2:8或3:7。土料宜宜用粘性性土及塑塑性指數(shù)數(shù)大于4的粉土，，不得含含有松軟軟雜質(zhì)，，并應(yīng)過(guò)過(guò)篩，其其顆粒不不得大于于15mm。石灰宜宜用新鮮鮮的消石石灰，其其顆粒不不得大于于5mm。土力學(xué)與基礎(chǔ)工程

西南科技大學(xué)59墊層材料料選擇4)素土素土土料料中有機(jī)機(jī)質(zhì)含量量不得超超過(guò)5％，亦不不得含有有凍土或或膨脹土土，不得得夾有磚磚、瓦和和石塊等等滲水材材料，碎碎石粒徑徑不得大大于50mm。5)粉煤灰可分為濕濕排灰和和調(diào)濕灰灰?？捎糜糜诘缆仿贰⒍褕?chǎng)場(chǎng)和中、、小型建建筑、構(gòu)構(gòu)筑物換換填墊層層。粉煤煤灰墊層層上宜覆覆土30～0cm。6)干渣干渣墊層層材料可可根據(jù)工工程的具具體條件件選用分分級(jí)干渣渣、混合合干渣或或原狀干干渣。小小面積墊墊層一般般用8～40mm與40～60mm的分級(jí)干干渣，或或0～60mm的混合干干渣；大大面積鋪鋪墊時(shí)，，可采用用混合干干渣或原原狀干渣渣，原狀狀干渣最最大粒徑徑不大于于200mm或不大于于碾壓分分層虛鋪鋪厚度的的2/3。。60擊實(shí)筒護(hù)筒擊錘導(dǎo)筒試驗(yàn)所用用設(shè)備：：擊實(shí)儀測(cè)定最佳佳含水量量方法：：擊實(shí)試驗(yàn)驗(yàn)輕型擊實(shí)實(shí)試驗(yàn)適用于粒粒徑小于于5mm的土，擊擊實(shí)筒容容積為947cm3，擊錘質(zhì)質(zhì)量為2.5kg。把制備備成一定定含水量量的土料料分三層層裝入擊擊實(shí)筒，，每層土土料用擊擊錘均勻勻錘擊25下，擊錘錘落高為為30.5cm重型擊實(shí)實(shí)試驗(yàn)適用于粒粒徑小于于20mm的土，擊擊實(shí)筒容容積為2130cm3，擊錘質(zhì)質(zhì)量為4.5kg，擊錘落落高為45.7cm。分五層層擊實(shí)，，每層56擊。根據(jù)據(jù)擊實(shí)后后土樣的的密度和和實(shí)測(cè)含含水量計(jì)計(jì)算相應(yīng)應(yīng)的干密密度現(xiàn)場(chǎng)填土土的壓實(shí)實(shí)質(zhì)量用用下列兩兩個(gè)指標(biāo)標(biāo)來(lái)檢驗(yàn)驗(yàn)：壓實(shí)系數(shù)數(shù)λc=ρd/ρdmax、施工含含水量w=wop±2%61素土（灰灰土、二二灰）墊墊層設(shè)計(jì)計(jì)(1)素土、灰灰土墊層層簡(jiǎn)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)素土墊層層灰灰土墊墊層局部墊層層整整片片墊層分類設(shè)置在矩矩形基礎(chǔ)礎(chǔ)或條基基下，每每邊超出出基底寬寬度不小小于其厚厚度一半半，用于于消除地地基部分分濕陷量量；無(wú)法阻水水從墊層層側(cè)面滲滲入下部部未處理理濕陷性性土層。。設(shè)置在整整個(gè)建筑筑物的平平面范圍圍內(nèi)，每每邊超出出基底寬寬度不小小于其厚厚度，并并不得小小于2m，用于消消除被處處理土層層的濕陷陷量，并防止水水從墊層層上部或或側(cè)向滲滲入下部部未處理理濕陷性性土層。。消除濕陷陷性消除濕陷陷性，提提高承載載力和水水穩(wěn)性62(2)局部墊層層一般設(shè)置置在基礎(chǔ)礎(chǔ)底面下下，可消消除部分分濕陷量量，