地基处理备课讲义(换土垫层2011)

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1、地基处理备课讲义(换土垫层2011)地基处理魏焕卫土木工程学院Tell：13181718169Emaiill：weiihuanwei@sdjzu.edu.cn1PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn第一节、换土垫层法当软弱土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求，而软弱土层的厚度又不很大时将基础底面以下处理范围内的软弱土层的部分或全部挖去，然后分层换填强度较大的砂（碎石、素土、灰土、高炉干渣、粉煤灰）或其它性能稳定、无侵蚀性等材料，并压（夯、振）实至要求的密实度为止，这种地基处理的方法称为－换填法2PDF文件使用"pdfFactoryPro"

2、试用版本创建www.fineprint.cn1.前提条件：v承载力和变形满足不了建筑物的要求，p=F+G≤fs≤[s]Aav软弱土层的厚度又不很大**软弱层厚度不宜大于3mfk=60KPa,Es=2.4MPa施工困难厚度大fk=110KPa,Es=4.3MPa造价高3PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn2.处理方法v将基础底面以下处理范围内的软弱土层的部分或全部挖去v分层换填强度较大或其它性能稳定、无侵蚀性等材料v压（夯、振）实至要求的密实度4PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn3.材料要

3、求v强度大v砂垫层v碎石垫层v性能稳定v素土垫层有什么不同吗？v无侵蚀性是不是有么用v灰土垫层么？不是，要根据具体情况而定，下面一一介绍一下。5PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn一、砂石垫层的作用v提高地基承载力v减少地基沉降量v加速软弱土层的排水固结v隔水：素土或灰土垫层防止冻胀v消除膨胀土的胀缩作用6PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn1、提高地基承载力地基承载力特征值的计算fa=Mbγb+Mdγmd+Mcck例：淤泥：c=15kPa,φ=10°中粗砂：c=0kPa,φ=30°土名M

4、MMbdc中粗砂1.905.597.95淤泥0.181.734.17比值10.563.231.917PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn2、减少地基沉降量一般地基浅层1.5b~3b部分沉降量在总沉降量F中所占的比例约占50%左右。n−−Gp0s=ϕ(zαi−zαi−1)s∑Eii−1i=1si1.5～3b沉降影响范围相差11例：淤泥：Es=1.86MPa附加应力倍啊！中粗砂：Es=20.5MPaq条形基础取3.0b如以中粗砂代替上部软弱淤泥，就可以q矩形基础取1.5b减少基础的沉降量。8PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创

5、建www.fineprint.cn附加应力在土中的传递规律：v土越硬消散的越快v土越软消散的越慢FFFGGG中粗砂完全是水淤泥以中粗砂代替上部软弱淤泥，由于砂垫层比淤泥具有较大的扩散作用，使作用在下卧层土上的压力较小，这样也会相应减少下卧层土的沉降量。9PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn3、加速软弱土层的排水固结土体平均固结度：π2k⋅(1+e)⋅t−⋅284γw⋅α⋅HUz=1−eπ2渗透系数k越大，Uz越大例：淤泥：k=0.05m/d中粗砂：k=10m/d意味着完成同样的沉用中粗砂可以降量，淤泥需要的时快200倍了！间是中粗砂的200

6、倍10PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn4、防止冻胀因为粗颗粒的垫层材料孔隙大，不易产生毛细管现象，因此可以防止寒冷地区土中结冰所造成的冻胀。这时，砂垫层的底面应满足当地冻结深度的要求。5、消除膨胀土的胀缩作用膨胀土：遇水膨胀，失水收缩11PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn二、砂石垫层的设计v用力学的观点－分析问题重复一v用数学语言－表达问题下俺的v用数学语言－表达问题“名言”v用经济头脑－解决问题12PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.

7、cn1、用力学的观点分析（1）分析对象Ø砂石垫层Ø软弱下卧层（2）分析方法Ø强度控制Ø变形控制13PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.cn2、用数学语言表达（1）砂石垫层p=F+G≤fAap=F+G+M≤1.2fmaxAWap=F+G−M≥0minAW**－砂石垫层的地基承载力特征值，利用静载试验得到fa14PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创