第2章 换填垫层法ppt课件.ppt

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1、第2章换填垫层法2.1概述2.2换填垫层法设计2.3换填垫层法施工2.4质量检验10/5/202112.1概述换填垫层法（cushion）是指挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬、较粗粒径的材料，并夯压密实，形成垫层的地基处理方法。2.适用范围换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗浜、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。换填法还适用于一些地域性特殊土的处理：用于膨胀土地基可消除膨胀土的胀缩作用，用于湿陷性黄土地基可10/

2、5/20212消除黄土的湿陷性，用于山区地基可用于处理岩面倾斜、破碎、高低差，软硬不均以及岩溶与土洞等，用于冻土地基可消除冻胀力和防止冻胀损坏等。若在建筑范围内上层软弱土较薄，可采用全部置换处理，对于较深厚的软弱土层，当仅用垫层局部置换上层软弱土时要慎重（持力层承载力提高了，但沉降可能依然很大）。对于体型复杂、整体刚度差、或对差异沉降敏感的建筑，均不得采用浅层局部置换的处理方法。若换填基坑开挖过深，会使处理工程费用增高、工期拖长、对环境的影响增大。因此，换填法的处理深度通常控制在以内较为经济合理。10/5/2021

3、3当采用换填法进行地基处理时，应根据建筑体型、结构特点、荷载性质、岩土工程条件、施工机械设备及填料性质和来源等进行综合分析，进行换填垫层的设计和选择施工方法。对于轻型建筑、地坪、道路或堆场，采用换填垫层处理上层部分软弱土时，由于传递到下卧层顶面的附加应力很小，可取得较好的效果。对于承受振动荷载的地基不应选择砂垫层进行换填处理;略超过放射性标准的矿渣可以用于道路或堆场地基的换填，但不得用于建筑换填垫层处理。10/5/202142.2设计1.垫层的厚度应根据需置换软弱土的深度或下卧土层的承载力确定，并符合下式要求：(2

4、.2-1)式中--相应于荷载效应标准组合时，垫层底面处的附加压力值（）；--垫层底面处的自重压力值（）；--垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值（）；垫层底面处的附加压力值可分别按式(2.2-2)和式(2.2-3)计算：10/5/20215(2.2-2)式中--相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值（）；--基础底面处土的自重压力值（）；--矩形基础或条形基础底面的宽度（）；--矩形基础底面的长度（）；条形基础矩形基础(2.2-3)10/5/20216--基础底面下垫层的厚度（）；--垫层的压力扩散角

5、（），宜通过试验确定，当无试验资料时，可按表2.2.1采用。表2.2.1压力扩散角中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾、石屑、卵石、碎石、矿渣粉质粘土粉煤灰灰土0.2520628≥0.503023注：1当时，除灰土取外，其余材料均取0;2当时，值可内插求得。10/5/202172.垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求，可按下式确定：(2.2-4)式中--垫层底面宽度（）；--压力扩散角，可按表2.2.1采用；当时，仍按表中取值。换垫垫层的厚度不宜小于，也不宜大于。整片垫层底面的宽度可根据施工的要求适当加宽。垫层顶面

6、的宽度可从垫层底面两侧向上，按基坑开挖期间保持边坡稳定的当地经验放坡确定。垫层顶面每边超出基础底边不宜小于。10/5/202183.垫层的承载力宜通过现场载荷试验确定，并应进行下卧层承载力的验算。当无试验资料时，可按表2.2.2选用。表2.2.2垫层的承载力（）换填材料（）碎石、卵石、矿渣200～300砂夹石(碎石、卵石占全重的30～50%)、灰土200～250土夹石（碎石、卵石占全重的30～50%）中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾150～200粉质粘土130～180石屑、粉煤灰120～15010/5/20219垫层地

7、基的变形由垫层自身变形和下卧层变形组成。当垫层的厚度、垫层底面的宽度及垫层压实质量满足规范要求时，垫层地基的变形可仅考虑其下卧层的变形。对沉降要求严的或垫层厚的建筑，应计算垫层自身的变形。4.对于垫层下存在软弱下卧层的建筑，在进行地基变形计算时应考虑邻近基础对软弱下卧层顶面应力叠加的影响。当超出原地面标高的垫层或换填材料的重度高于天然土层重度时，宜早换填，并应考虑其附加的荷载对建（构）筑物及邻近建（构）筑物的影响（其值可按应力叠加原理，采用角点法计算）。注：压实系数小的垫层，承载力特征值取低值，反之取高值;原状矿渣

8、垫层取低值，分级矿渣或混合矿渣垫层取高值。10/5/202110粗粒换填材料的垫层在施工期间垫层自身的压缩变形已基本完成，且量值很小。因而对于碎石、卵石、砂夹石、砂和矿渣垫层，在地基变形计算中，可以忽略垫层自身部分的变形值；但对于细粒材料的尤其是厚度较大的换填垫层，则应计入垫层自身的变形。垫层下卧层的变形量可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB500