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换填垫层法工程实例 1工程概况 某大楼建筑面积8082 5 地上15层 地下1层 总高度为51 5m 地下水位3 8m 地层分为8层 2设计方案选择 1 由于地下水位埋深较高 且在含水层内有3 95m的粉土细砂 岩层较深 如果采用人工挖孔桩 则在开挖过程中 由于初始静力平衡遭到破坏 很可能会出现管涌现象 甚至会造成邻房开裂 如果采用水泥幕墙挡水方式来解决高水位问题 其费用又较高 工期较长 所以人工挖孔桩基不适合该工程 2 如果采用混凝土预制桩 则需要穿过平均厚度为3 65m的圆砾层 该圆砾层结构紧密 承载力较高 进桩十分困难 工期可能受到影响 而且预制桩穿过圆砾层后 还需继续进桩18 8m才有可塑性黏土做持力层 该土层k 200kPa 按摩擦桩设计 承载力显然偏低 因此预制桩施工造价偏高 无明显优势 3 考虑到本工程箱形基础埋深为5 1m 处于粉质黏土层 而第4层为圆砾土 承载力达250 300kPa 因此只要将第4层以上剩余的2 25m粉土换成优化配合比的砂砾土 使其承载力达到200kPa左右 与第4层紧密结合形成4 9m厚的砂砾持力层 这样既增加了持力层的承载力 改善了压缩变形性能 又增加持力层厚度 便于建造地下室 方便施工 3设计及施工要点 1 换土层垫层设计人工设计的换土层要以第四层圆砾土层的力学性质为依据 两者力学指标越接近效果越好 根据土力学原理 拟设一种砂砾土为换土层 并对砂砾土的结构进行研究 首先对第四层圆砾土层组成结构进行试验分析 结果如下表 根据第四层土的情况设计砂砾土的级配方案如下 根据上表中的级配方案进行压缩试验 分级加压 其试验结果如下 最终 根据土工试验规程 该工程采用第六组级配方案施工 2 换土层垫层施工1 将粉质粘土层全部挖除 换填级配符合要求并经人工搅拌均匀的砂砾土垫层 分层回填 分层震动碾压密实 2 开挖前 采用井点降水法 将地下水由地表以下3 8m降至开挖坑底以下0 5m 基坑开挖完毕后立即进行填土施工 3 分层铺土 分层碾压 分层检测 每层碾压结束即进行压实检验及重度检测 符合规定后则可进行新一层填土施工 4 选取若干测点 对换土层进行土工试验和标准贯入试验 测出其有关物理力学指标 平均指标如下 从以上两表的指标比较来看 换土层的物理力学性质与圆砾层非常接近 这样两层土体结合 较好的改善了持力土层受力变形特性 满足设计要求 结语1 该工程投入使用后 使用情况良好 无明显沉降和其他变形 这说明在条件适合的情况下 采用换填垫层法是解决软土地基承载力不足的有效途
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