2014年换填垫层法

1、基础处理技术，技术of soil improvement，河南理工大学土木工程系，替代垫层技术，placement cushion method，第二章替代垫层方法，2.1概述(垫层方法，床垫方法)2.2替代垫层设计2.3缓冲碾压工程2.4浅处理与深度处理相比，通常使用相对简单的技术和施工设备，因此消耗较少的材料。替代方法是一种大型、简单、快速、经济的浅处理方法。替代垫层法的概念，替代垫层法在地基底部的特定深度范围内，挖出所有不符合地基性能要求的土壤(或局部岩石)，取代满足地基性能要求的材料，然后加固到地基的轴承层。替代软垫法根据它的替代材料功能分为软垫法和床垫软垫法。垫层法：以连续形成的垫层

2、为轴承层，主要提高承载力，减少其变形。尿法：使用坚硬的垫层作为地基支柱层，主要调整地基的可压缩性，减少不均匀变形。垫层法、软弱土层地基承载力及变形不能满足工程要求，软弱土层厚度不大时，软弱土部分或全部开挖后，粗碎石、普通土等稳定、无侵蚀材料分层替换(夯、振冲)、坚硬地基处理、土壤替代填筑法。垫层法的作用：1)提高地基承载力：浅基础承载力与地基下的土体抗剪强度有关。用剪切强度高的沙子或其他填充材料替换软弱土壤的替代方法。2)沉降减少：沉降占总沉降的比例较大。在与地基宽度相对应的深度范围内，条形基础沉降约占总沉降的50%。使用替代方法可以减少这部分的结算。另外，垫层的应力扩散可以减少下层土壤的沉降

3、。3)加快软弱土的排水固结：建筑物的防渗基础与软弱土直接接触，不利于地基的排水。替代垫层透水性强，加快地基下孔隙水压力的消失。4)防霜冻：缓冲材料空隙，毛细管现象不容易，可以防止寒冷地区土壤中结冰产生的霜冻。5)消除地基的可折叠和膨胀收缩性：使用石灰土或土壤置换，可消除或减少可折叠的地基变形。同样，膨胀性土壤的非膨胀性材料可以去除或减少基础的膨胀性。垫层法适用于浅基础处理，包括淤泥、杂填土、其他地基处理和岩塘、岩沟等浅处理和低洼地区的填充。也适用于某些地区特殊土壤处理：用于去除膨胀土地基础的膨胀和收缩，消除可折叠黄土的可折叠性。垫层分类和适用范围，2.2替代垫层设计，2.2.1砂垫层设计，2.

4、2.2和灰土垫层设计，2.2.3垫层设计，2.2.4垫层材料选择，2.2.1砂垫层厚度设计，垫层底部的附加应力设计值(kPa)；垫层底部土壤的自重压力值(kpa)；经过深度修改后，垫层底部土的地基承载力特性值(kPa)、垫层底部的附加压力值可以根据压力扩散角度简化计算，需要足够的厚度以替换可能因切割而受损的软弱土，以及足够的宽度以防止沙向两侧突出。1 .垫层厚度的确定，图2-1砂垫层内部应力分布，2 .垫层宽度的确定，垫层宽度必须满足地基底部应力扩散和防止向两侧突出的要求。缓冲地板宽度(m)；垫层的压力扩散角度可根据表2.1-1使用，满足地基应力扩散要求，垫层顶面各侧应超过地基300mm，在垫

5、层底面两侧要经历整地。，P :基础平均有效压力(kPa) Fk :基础顶面垂直支撑力值(kN) A :基础面积(m2) d:基础深度(m):回填和基础的混合限制：基础压力扩散系数，对于重要建筑或垫层下具有弱下层的建筑建筑物地基沉降等于垫层本身的变形量S1和下层地面土壤变形量S2的总和。4)沉降计算，3)垫层承载力确定，示例2-1四层混合结构，承重墙240mm厚砖墙，传递到地基顶部的竖向力Fk=180kN，地基表面1.2m厚的其他填充，严重17.5 kn/m3；其下为7.8m厚的淤泥，含水量w=50%，承载力特征值fak=75kPa。地下水位深度为1.0米，基础深度d=0.8m米，请设计这个基于

6、墙的砂垫层。计算阶段：1)地基宽度和地基附加压力2)垫层地基淤泥的承载力确定3)垫层底部自重应力和附加压力计算4)垫层厚度确定5)垫层宽度确定，条形基础是长度超过地基宽度10倍的基础形式，根据上部结构，条形基础和柱下条形基础，严重性：20kN/m3，1 假设由于Gk地基的自重和地基土的重量，b=1.0(m)，c)地基附加压力，垫层厚度Z=1.6m，软弱下层顶面上土的平均严重程度：修订为深度，指示建筑荷载引起的压力增加的垫层底部承载力特征值。 2)垫层地基淤泥承载力特性值的确定，有效极限，地基附加应力P0计算，地基在地面下时地基在地面下时，建筑物建设前土中存在自重应力。自重作用下的变形已经稳定。

7、只有基础的附加压力才能引起附加应力和变形。3)计算垫层底部的自重应力和附加应力，4)检查垫层厚度，5)确定垫层厚度，b=3.0m，2 . 2 . 2 . 2常规和石灰土垫层设计，普通土垫层：也称为土垫层土垫层：石灰和土的比例233638或33668垫层厚度的确定方法与砂垫层相同，垫层宽度确定如下：2)整个垫层的处理范围不应超过建筑物外墙基础边缘的宽度，小于垫层的厚度，应渡边杏小于2m。1)局部垫层的平面处理范围，边缘不超过地基下的宽度的垫子方法，是在地基底部以下一定范围局部压缩性低的岩石中凿出可压缩性大的材料，然后将其分为刚性垫层，徐璐调整地基整个支撑层变形的地基处理方法。主要用于处理局部岩石

8、暴露，大部分是地面的地基，一般用在条形基础上更好。2.2.3床垫垫设计，床垫的作用：曹征地基的可压缩性，变形低可压缩性的地基，调整岩土参数部的相对变形，避免此处的应力集中。褥子的宽度比基座的宽度稍大，无需单独计算。主要根据地基的变形要求计算厚度。软垫结构，软垫厚度计算，1)确定软垫沉降量，地基土沉降量，建筑物沉降量的容限，2)计算软垫厚度z，床垫顶部，底部附加应力值，床垫材料的压缩系数，床垫材料样品使用EPS可以有效地减少作用在基础上的负荷，以便在设计和施工中取得良好的效果。可用于道路和铁路路堤、桥头、挡土墙、机场建设等。替代垫层设计摘要、垫层材料碎石、普通土、石灰土、矿渣、粉煤灰等垫层厚度的

9、不同，垫层底部的自重应力与荷载下产生的附加应力之和不大于同一高程下地基承载力的标准值。一般0.5-3m。路面符合地基应力扩散要求，垫层顶面各侧必须超过地基底边300mm以下，或者垫层底面两侧必须进行经验性整地。地基沉降计算通常只考虑低层沉降。2.3垫层的碾压工程，2.3.1压实机理，2.3.2压实方法，2.3.3施工要点，2.3.1土的压实机理很多工程实践和试验研究表明，为了最好地实现土的压实效果，含水量必须适当。滚动湿土会出现“橡胶土”，不能提高其密度。对非常干燥的土基种也不够结实。控制土壤压实效果的主要因素包括土壤含水量、压实机械和压实功能等。土壤的压缩效果通常以干密度d(单位体积内土壤质

10、量)测量。干燥密度与含水量的关系曲线(压缩试验结果)，黏土含水量比较高时，水化膜很薄，颗粒之间的重力很大，在一定的外部压缩功能下，还不能有效克服重力，使土壤颗粒相对移动，因此压缩效果不好；增加含水量时为1。最佳含水量对黏土、压实功能和条件相同时，土壤含水量过大或过小，土体均不能轻易压缩，只有将土壤含水量调整到某个合理值，才能达到最佳压实效果。在特定压实机械的功能条件下，土壤最容易压缩并达到最大密度的含水量称为最佳函数wop，其干燥密度称为最大干燥密度dmax。2 .粘土含量的影响相同的压缩功能，测试各有不同的压缩效果，粘土含量更多的土壤，土壤颗粒之间的重力更大，水分含量更大的情况下才能达到最大

11、的干燥密度。3 .压实功能的影响对相似土壤的影响随着压实功能的变化，最大干燥密度和最佳含水量也随之变化。压缩功能越低，土壤压缩后的最大干燥密度越小，相应的最佳含水量越大。相反，干燥密度大，相应的最佳水分含量小。4 .土的压实参数，经验系数，黏土为0.95淤泥，0.96淤泥，0.97，2.3.2压实方法，1 .机器轧制方法顾名思义，用机械自重压缩和加固松散土地的基础。常用于地下水位以上的大面积填实压实，以及普通不饱和黏土和其他填实地基的浅层处理。2.平面振动法在地基表面应用振动动力，以振动压实机使浅松地基处理方法逼真。振动地基土的颗粒，移至稳定位置，减少土的孔隙，压缩。实践证明，用振动压实处理砂

12、基和砾石、矿渣等渗透性好、无粘土的松散填土地基是有效的。振动后基础具有较强的抗震能力。3.锤压实方法将锤提到一定高度，自由下落的冲击可以夯实浅基础。多次反复上下，基础表面形成了较为均匀、致密的硬壳，基础强度提高。锤击压缩后，地基的承载力一般可通过静载荷试验确定，直到100150kPa为止。双脚挤压：双脚卡在土中，不仅可以压缩双脚底部的土，还可以挤压侧面上方的土，达到均匀的压缩效果。双脚密只适用于压缩黏土和黏土，不适合压未粘的土壤。土壤压实层在一定深度范围内可获得较高的压实干燥表观密度，但土壤干燥表观密度沿深度方向分布不均匀。双足的独特优点是可以掀翻表面土土，省略教母过程，保证上层土和上层土相结

13、合的质量。另外，双足也可以起到混合土的作用，使土壤的梯度及含水量比较均匀。如果双脚顶部的接触应力过大或过小，则轧制效果降低。轮胎研磨：轮胎研磨适用于压缩黏土，也适用于粘土、粘土、沙子和碎石等郑智薰粘性土的压缩。在压缩过程中，具有一定弹性的气轮胎在压缩土材料的同时可以变形，轮胎和土材料的接触应力主要取决于轮胎的膨胀压力，与轮胎的载荷大小无关。振动破碎：振动破碎是一种压缩机器，使用比无尘压实机高45倍的土壤应力，有效压缩岩石、砾石和砾石土壤。也可以压缩和压缩黏土和黏土。压实机(锤)夯板用于压实砾石材料、砾石土和黏土，也可用于压实黏土。双脚粉碎轧制，PY220C-2液压驱动自平地机，振动压路机，重锤

14、压缩方法，三种处理方法的工作原理和适用范围，2.3.3垫层施工注意事项，基坑无水裴珉姬。垫料前要有先验凹槽。施工中要扰乱软弱夹层的结构，防止降低土壤强度，增加沉降量。使用碎石或碎石垫层时，应将1520cm的砂垫层铺在地面上，用木锤夯实，防止坑内软弱土部分破坏。坐垫地板要高。人工分级的碎石垫层，必须先均匀搅拌，然后铺好，再多挤。垫层每层200300毫米，均匀平整，严格控制。缓冲材料应使用最佳含水量。工程机械要根据其他缓冲材料进行选择。例如，毛毛虫要用平井或双脚铺。进行质量检查。干密度d通常砂d为1.60g/cm3；不小；灰土d为1.55g/cm3；不小。卵石d不小于1.90g/cm3。压缩系数通

15、常必须在：压缩系数0.93到0.97之间。D :垫层材料施工所需的干密度，g/cm3 dmax :垫层材料可压缩的最大干密度，通过压缩试验测量，g/cm3，2.4垫层质量检查，1)未使用粘土、灰土、粉煤灰和碎石垫层的施工质量检查为环形刀方法，渗透装置，静态碎石、矿渣垫层可用作重型机械动态渗透试验，通过现场试验，应使用与设计压缩系数相对应的渗透率作为标准试验垫层的施工质量。压缩系数也可以用环刀方法、喷砂方法、灌溉方法或其他方法进行测试。2)垫层的施工质量检查必须分层。如果各层的压缩系数满足设计要求，则应填充父土。3)完成验收用载荷试验测试垫层的承载力时，每一单体工程在不到3分的情况下渡边杏进行。对于大型项目，必须根据单个项目的数量或项目的面积来确定检查点的数量。缓冲质量检查，静态听力困难！Thank you for your kind attention！土壤的压缩(可压缩性)、压缩：通过夯、振动、碾压等提高土壤的强度，降低土壤的可压缩性和渗透性，压缩性：参考特定压缩能量下土壤密度增加的特性，研究可压缩性的目的：以最小能量消耗获取最大压缩密度，揭示压缩作用下土壤的干密度、含水量和压缩三种作业之间的关系和基本规律，压缩方法：室内压缩试验现场试验： ramming，振动，碾压，土壤，黏土压缩，饱和曲线，dmax=1.86，wop=12.1，0 8 12