§7 置换法(换填法).ppt

2020/6/15,1,第七章置换法（换填法）置换法把基础底面以下一定范围内的软弱土层部分或全部挖除，换填以其他性能稳定，无侵蚀性的低压缩性散体材料，经分层压密后作为持力层。71换土垫层法一、换土垫层的概念将基础下一定厚度范围内的软弱土层全部挖除，换填以质量好的土料，分层压密作为持力层。,2020/6/15,2,二、垫层材料砂石料材料种类：细砂、中粗砂、砾砂、砾石、卵石、碎石和石屑等。材料要求：级配良好，不含有机质；用细砂时应掺入适量的碎石或卵石；含泥量3%；对于湿陷性黄土或膨胀土等地基，不得选用砂石等渗水材料；素填土（以土治土）材料种类：粉质粘土、粉土等。,2020/6/15,3,材料要求：Ip=1017，有机质8%，不含冻土；当含碎石时，粒径20cm；用于湿陷性黄土地基时不得有砖、石碎块；高温设备基础不得选用素土垫层；（散热不良）灰土：3：7灰土和2：8灰土，三合土：灰，土，灰渣及碎砖瓦。矿渣：粉煤灰或质地坚硬，性能稳定，无侵蚀性的工业矿渣。三、垫层的作用提高持力层承载力；应力扩散作用；减少基础沉降；加速软土固结；（排水）,2020/6/15,4,防止持力层发生冻胀；可消除地基土的湿陷性和胀缩性等。四垫层法的适用范围几乎可以适用于任何软弱地基土类：软粘土和淤泥；湿陷性黄土及膨胀土；人工填土；一般粘性土（承载力低，压缩性大）；冻胀土（季节性冻土，多年冻土）；液化土（饱和砂土及粉土）新近沉积土,2020/6/15,5,五、砂垫层的设计砂垫层设计是否合理，主要取决于垫层厚度和宽度两个指标。同时应考虑其它因素（如材料、基础埋深、基础宽度等）的影响。基础埋深（d）综合考虑其影响因素，在保证安全和正常使用条件下，尽可能浅埋，以使换填厚度（Z）大些，提高工程效果。基础宽度（b）拟定垫层承载力标准值，fkd,2020/6/15,6,砂垫层的承载力标准值查P192表5-2（据压实系数）砂垫层承载力不宜定得过高。否则，垫层厚度较大。确定基础宽度b条基：,单独：,确定垫层厚度Z,（7-1）,（7-2）,2020/6/15,7,b,回填土,B=b+2ztg,d,z,（7-3）,（7-4）,（7-5）,2020/6/15,8,确定垫层底面宽度垫层的宽度，除满足应力扩散的要求外，还应根据侧面土的承载力以及施工方便确定。,Bb+2ztg,扩散角法：,考虑侧面土的承载力：fk120kPa时，120200kPa时，0.61.0200KkPa时，00.26垫层顶宽除满足放坡要求外，还应b+2300mm。,Z+CZf(z+d)见表5-1,P（192）,（7-6）,（7-7）,（7-8）,2020/6/15,9,必要时进行地基变形验算六、砂垫层施工要点保证砂料质量（级配良好，含泥量小于3%）；基坑内分层铺砂，逐层压实（机械碾压或振动压实），分铺厚度1535cm；压实施工时，不宜破坏或扰动基坑底面及四周土结构；在垫层顶面要分层回填表土并逐层压实。七施工机具,2020/6/15,10,平碾L7,碾压法施工机具,平碾,2020/6/15,11,振动轮胎碾,2020/6/15,12,光滑鼓轮振动碾（砾石、碎石）,2020/6/15,13,羊足碾,2020/6/15,14,羊足碾（粘性土、粉土）,2020/6/15,15,羊足碾,2020/6/15,16,平板振动器级配砂，粘土、砂和砾的混合土,平振法施工机具,2020/6/15,17,平板振动器,2020/6/15,18,夯实法施工机具（重锤蛙夯手夯）,重锤：,重锤,垫层,2020/6/15,19,蛙夯L12,蛙夯,2020/6/15,20,八质量检验（密实度检验）环刀法：贯入法：将直径20mm，长1250mm的平头钢筋，举离砂面700mm自由落下时贯入的深度为贯入值。要求：贯入值根据该砂控制干密度测定的贯入深度。,（为压实系数）,2020/6/15,21,72换土桩法,一概念采用桩的形式，将基底下的部分软土挖除，换填以质量好的砂石料，分层压密，以改善地基的性质，称换土桩法。（如砂石桩置换法）,砂石,D=300800mm,钢管,二施工方法与成桩特点施工方法采用无桩尖的开口钢管，打到设计深度，然后用取土器取出管内软土，再用砂石分层回填夯实，形成砂石桩。也可用振冲法形成桩孔。桩顶常铺设砂石垫层。,垫层,砂石桩,2020/6/15,22,成桩特点成桩过程对桩周土基本不起挤密作用，原位土工程特性基本不变。压实后的桩体和桩间土形成软硬相间的复合地基。复合地基在天然地基中设置增强体，由加固后的地基土和增强体两部分联合承载，一起变形，共同工作，这种地基称为复合地基。三复合地基承载力确定方法现场复合地基载荷试验特点：承载面积大，加荷级别大，费用高。,承载面积,2020/6/15,23,单桩与桩间土载荷试验分别测定桩与桩间土的承载力，然后按复合地基承载力公式计算。特点：承载面积小，荷载级别小，费用低。复合地基承载力计算,试桩,桩间土,式中：,（7-9）,2020/6/15,24,Sa,de,de,Sa,Sa,Sa,Sa,Sa,2020/6/15,25,按桩土应力比计算桩土应力比：代入（7-9）式得：,（7-10）,（7-11）,式中：n桩土应力比，一般取24，桩间土强度低时取大值，反之取小值；fsk桩间土承载力标准值，有时可取3Cu（十字板抗剪强度）。,四复合地基的变形计算同一般地基，计算时将加固后的桩与桩间土一起看为一层土，复合地基土层的压缩模量：,（7-12）,2020/6/1