归纳换填垫层法.ppt

组员：童溢芳 吴过之 金龙涛 胡磊磊 朱邦杰 主要内容 一、概述 二、垫层设计 三、垫层的施工要点 四、质量检验 一、 概述 换填垫层法（Replacement and 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、湿陷性黄土、杂填土地基及暗塘、暗沟等浅层处理。 对回填不同材料形成的垫层，可称之为该垫层材料 3.换填垫层的作用： 1 、提高地基承载力，并通过垫层的应力扩散作用，减少垫层下天然涂层所承受的压力，从而使地基强度满足要求。 2 、垫层置换了软弱土层，从而可减少地基的变形量。 3 、加速软土层的排水固结。 4 、调整不均匀地基的刚度。 5 、对湿陷性黄土、膨胀土或季节性冻土等特殊土，其目的主要是为了消除或部分消除地基土的湿陷性、膨胀性或冻胀性。 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： 式中 Pz -相应于荷载效应标准组合时，垫层底面处的 附加压力值（Kpa）； Pcz -垫层底面处的自重压力值（Kpa）； faz-垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征 值（Kpa)。 二、垫层设计(Design of Cushion) 垫层底面处的附加压力值可按扩散角计算，如图所示。 Pz+Pcz≤faz 式中：Pk -相应于荷载效应标准组合时，基础底面处 的平均压力值（Kpa）； Pc -基础底面处土的自重压力值（Kpa）； b -矩形基础或条形基础底面的宽度（m）； l -矩形基础底面的长度（m）； 条形基础 矩形基础 z -基础底面下垫层的厚度（m）； θ-垫层的压力扩散角（°），宜通过试验确定，当无试验资料时，可按下表1采用。 表1 压力扩散角θ z/b 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 0.25 20 6 28 ≥0.50 30 23 注：1 当z/b＜0.25 时，除灰土取 θ=28 外，其余材料均取0; 2 当 0.25＜z/b＜0.5 时，θ值可内插求得。 一般情况下，换填垫层的厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m。垫层过薄，作用不明显；垫层过厚，需开挖较深，经济、技术上不合理。当地基土较软且厚或基地压力较大时，应考虑其他加固方案。 2.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： 式中 b′-垫层底面宽度（ m ）； θ-压力扩散角，可按表1采用；当 z/b＜0.25 时，仍按表中 z/b=0.25 取值。 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300mm 。 b’≥b+2ztanθ 三、垫层材料与垫层压实标准 （1）砂石：宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑（粒径小于2㎜的部分不应超过总重的45%），应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。当使用粉细砂或石粉（粒径小于0.07㎜的部分不应超过总重的9%）时，应掺入不少于总重30%的碎石或卵石。砂石的最大粒径不宜大于50㎜。对湿陷性黄土地基，不得选用砂石等透水性材料。 （2）粉质黏土：土料中有机质含量不得超过5%，亦不得含有冻土或膨胀土。当含有碎石时，其粒径不宜大50mm。用于湿陷性黄土或膨胀土地基的粉质黏土垫层，土料中不得夹有砖、瓦和石块。 1.垫层材料 （3）灰土：体积配合比宜为2:8或3:7。土料宜用粉质黏土，不宜用块状黏土和砂质黏土，不得含有松软杂质，并应过筛，其粒径不得大于15mm。石灰宜用新鲜的的消石灰，其粒径不得大于5mm （4）粉煤灰：可用于道路、堆场和小型建筑、构筑物等的换填层。粉煤灰垫层上宜履盖厚 0.3-0.5米的粘性土，粉煤灰垫层中采用掺加剂时，应通过试验确定其性能及适用条件。作为建筑物垫层 的粉煤灰应符合有关放射性安全标准的要求。粉煤灰垫层中的金属构件、管网宜采取适当防腐措施。大量填筑粉煤灰时应考虑对地下水和土壤的环境影响。 (5) 矿渣：垫层使用的矿渣是指高炉重矿渣，可分为分级矿渣、混合矿渣及原状矿渣。矿渣垫层主要用于地坪、道路、堆场和小型建筑、构筑物等地基。 选用矿渣的松散重度不小于11KN/m3，有机质及含泥量不超过5%。设计、施工前必须对选用的矿渣进行试验，在确认其性能稳定并符合安全规程后方可使用。矿渣的稳定性是其是否适用于做换填层材料的