地基处理之换填地基

地基处理之换填地基灰土地基灰土地基是将基础底面下要求范围内的软弱土层挖去，用一定比例的石灰与土，在最优含水量情况下，充分拌合，分层回填夯实或压实而成。灰土地基具有一定的强度、水稳性和抗渗性，施工工艺简单，费用较低，是一种应用广泛、经济、实用的地基加固方法。适于加固深1~4m厚的软弱土、湿陷性黄土、杂填土等，还可用作结构的辅助防渗层。材料要求土料45%。土料应过筛，其颗粒不应大于15mm。石灰III1~2d5mm，且不应夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质，也不得含有过多的水分。施工工艺方法要点对基槽（坑）应先验槽，消除松土，并打两遍底夯，要求平整干净。夯实。3：72：8（石灰：土，体积比。多用人工翻拌，不少于314%~18%；如含水分过多或过少时，应稍晾干或洒水湿润，如有球闭应打碎，要求随拌随用。（或碾压）4遍。灰土最大虚铺厚度7-1夯实机具种类 重量（夯实机具种类 重量（t）虚铺厚度石夯、木夯0.04~0.08200~250轻型夯实机械0.12~0.4200~250压路机6~10200~300备注80~100mm厚蛙式夯机、柴油打夯机，夯实后约100~150mm厚双轮灰土分段施工时，不得在墙角、柱基及承重窗间墙下接缝，上下两层500mm，接缝处应夯压密实，并作成直槎。当灰土地基高500mm；对作辅助防渗层的灰土，应处往前延伸500mm，夯实时应夯过接缝300mm垂直切齐，再铺下段夯实。灰土应当日铺填夯压，入槽（坑）灰土不得隔日夯打。夯实后的灰土30d内不得受水浸泡，并及时进行基础施工与基坑回填，或在灰土表面作临时性基槽（坑）除去，并补填夯实；稍受湿的灰土可在晾干后补夯。冬期施工，必须在基层不冻的状态下进行，土料应覆盖保温，冻土及灰土垫层早期受冻降低强度。质量控制度。夯实时加水量、夯压遍数等。λc为土在施工ρd与室内采用击实试验得到的最大干密度ρdmax之比，即：λc＝ρd/ρdmax （7-1）（设计要求结束后，应检验灰土地基的承载力。7-2所示。项序检查项目允许偏差或允许值项序检查项目允许偏差或允许值单位数值检查方法主控项目1地基承载力设计要求设计要求设计要求mm一般项目≤5载荷试验或按规定方法按拌合时的体积比现场实测筛分法2配合比3压实系数1石灰粒径2土料有机质含量%≤5试验室焙烧法3土颗粒粒径mm≤15筛分法4含水量（与要求的最优含水量比较）%±2烘干法5分层厚度偏差（与设计要求比较）mm±50水准仪砂和砂石地基（垫层）（碎石（压3.0m以内的软弱、透水性强的粘性土地基，包括淤泥、淤泥质土；不宜用于加固湿陷性黄土地基及渗透系数小的粘性土地基。材料要求砂20~50mm的卵石（或碎石5，含5%3%。砂石用自然级配的砂砾石（或卵石、碎石）混合物，粒级应在50mm以下，其含量应在50%以内，不得含有植物残体、垃圾等杂物，含泥量小于5%。构造要求有足够的宽度，以防止垫层向两侧挤出。垫层的厚度z的地基承载力标准值（7-，并应符合下式要求：7-2p（ ）7-2z cz az图7-1垫层内应力的分布1-基础；2-砂垫层；3-回填土p——垫层底面处的附加压力值kPa简化式计算：条形基础

b(ppc

（7-3）z b2ztg矩形基础 p

bl(pp)c

（7-4）z (b2ztg)(c2ztg)b——条形基础或矩形基础底面的宽度l——矩形基础底面的长度（m；p——基层底面压力（kPa；pc——基础底面处土的自重压力值（kPa；z——基础底面下垫层的厚度m；θ——7-3pc——垫层底面处土的自重压力值（kPa；a——经深度修正后垫层底面处土层的地基承载力特征值（kPa。换填材料z/b角砾、卵石，碎石换填材料z/b角砾、卵石，碎石2030粘性土和粉土623灰土0.25≥0.5030注：1．当z/b＜0.25时，除灰土仍取θ＝30°外，其余材料均取θ＝0°；2．当0.25＜z/b＜0.5时，θ值可内插求得。按公式（7-2）确定垫层厚度时，需要用试算法，即预先估计一个厚度，再按式（7-2）校核，如不能满足要求时，再增加垫层厚度，直至满足要求为止。垫层的厚度一般为0.5~2.5m，不宜大于3.0m，否则费工费料，施工比较困难，也不够经济，小于0.5m则作用不明显。垫层的宽度垫层的宽度应满足基础底面应力扩散的要求，可按下式计算：式中b'——垫层底面宽度；θ——7-3z/b＜0.25时，仍按表中z/b＝0.25取值。其他符号意义同上。300mm，或从垫层底面两侧向上按当（适当加宽。图7-2砂或砂石垫层（）b）设备基础垫层1-柱基础；2-设备基础α砂或砂石垫层自然倾斜角（休止角b垫层的承载力宜通过现场试验确定，当无试验资料时，可按表7-4选用，并验算下卧层的承载力。施工方法

各种垫层的承载力表7-4换填材料

压实系数λ

承载力f（kPa）中砂、粗砂、砾砂150~200中砂、粗砂、砾砂150~200粘性土和粉土（8＜I＜14）灰土0.93~0.95130~180200~250重锤夯实 土或灰土0.93~0.95150~200

碎石、卵石砂夹石（其中碎石、卵石占全重的30%~50%）土夹石（其中碎石、卵石占全重的30%~50%）

c0.94~0.97

K200~300200~250150~200p注：1．压实系数小的垫层，承载力取低值，反之取高值；重锤夯实土的承载力取低值，灰土取高值；3．压实系数λ3c

为土的控制干密度ρd

与最大干密度ρmax

的比值；土的最大干密度宜采用击实试验确定，碎石或卵石的最大干密度可取2.0~2.2t/m3。施工工艺方法要点设一定坡度，防止振捣时塌方。垫层底面标高不同时，土面应挖成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的0.5~1.0m,并注意充分捣实。人工级配的砂砾石，应先将砂、卵石拌合均匀后，再铺夯压实。垫层铺设时，严禁扰动垫层下卧层及侧壁的软弱土层，防止被践踏、石等，然后将其压入以置换和挤出软弱土，再做垫层。5m×5m网格标桩7-51/3，防止漏振、漏压。夯实、水撼法，以免产生液化现象。砂垫层和砂石垫层铺设厚度及施工最优含水量表7-5施工时每层铺设捣实方法 厚度（mm）

水量（%）

施工要点 备注用平板式振捣器往复振捣，往复次平振法 200~250 振捣器插

数以简易测定密实度合格为准2一，以防振动面积不搭接1．用插入式振捣器不用插至下卧粘性土层

不宜使用干细砂或含泥量较大的砂铺筑砂垫层不宜使用干细砂插振法

入深度

饱和插入振捣完毕，所留的孔洞应用砂填实应有控制地注水和排水注水高度略超过铺设面层左右

或含泥量较大砂铺筑砂垫层湿陷性黄土、膨水撼法 250 饱

有控制地注水和排水钢叉分四齿，齿的间距30mm300mm，木柄长900mm1．用木夯或机械夯夯实法150~2008~12碾压法150~3508~12夯实法150~2008~12碾压法150~3508~12一夯压半夯，全面夯实

胀土、细砂地基上不得使用适用于砂石垫层6~10t压路机往复碾压；碾压次数以达适用于大面积到要求密实度为准，一般不少于4遍，砂石垫层，不用振动压实机械，振动3~5min 用于地下水位下的砂垫层当地下水位较高或在饱和的软弱地基上铺设垫层时，应加强基坑内及500mm以下。1.75（400~500mm）插入振捣，依次振实，以不再冒气泡为准，直至完成；同走，必要时应在垫层上铺板行走。质量控制施工前应检查砂、石等原材料质量及砂、石拌合均匀程度。水量、压实遍数、压实系数。施工结束后，应检查砂及砂石地基的承载力。7-6所示项序检查项目允许偏差或允许值项序检查项目允许偏差或允许值单位数值检查方法主控项目1地基承载力设计要求2配合比设计要求一般项目31压实系数砂石料有机质含量设计要求%≤5载荷试验或按规定方法或重量比现场实测焙烧法2砂石料含泥量%≤5水洗法3石料粒径mm100筛分法4含水量（与最优含水量比较）%±2烘干法5分层厚度（与设计要求比较）mm±50水准仪粉煤灰地基可用于作各种软弱土层换填地基的处理，以及作大面积地坪的垫层等。1．粉煤灰垫层的特性SiO2、A3、F23（7-火ft灰的特性，有一定活性，在压实功能作用下能产生一定的自硬强度。编号粉煤灰的化学成分（%） 表7-7编号项目SiO2A12O3Fe2O3CaOMgOK2OSO3Na2O烧失量151.127.67.82.91.01.20.40.47.1251.430.97.42.80.70.70.40.34.93352.330.98.02.71.10.70.20.33.5注：1122为上海地区粉煤灰化学成分平均值；3为宝钢电厂粉煤灰化学成分。粉煤灰垫层具有遇水后强度降低的特性，其经验数值是：对压实系数λ0.90~0.95120~200kPa，可满足软弱下卧层的强度与地基变形要求；当λc＞0.90时，可抗地震液化。粉煤灰质量要求IIISiO2、A12O3、Fe2O3总量尽量选用高的，0.001~2.0mm12%SO30.4%，以免对地施工工艺方法要点铺设前，应清除地基土垃圾，排除表面积水，平整场地，并用8t机预压两遍，使密实。垫层应分层铺设与碾压，铺设厚度用机械夯为200~300mm，夯完后厚150~200mm300~400mm250mm左右。对小面积（夯每次振（夯）1/2~1/3板，往复压实，由两侧或四