道路换填垫层法计算,看完之后秒懂!
什么是换填垫层法-换填垫层法计算
什么是换填垫层法-换填垫层法计算什么是换填垫层法-换填垫层法计算换填法是将基础地面以下一定范围内的软弱土挖去，然后回填强度高，压缩性较低，并且没有侵蚀性的材料的方法。
那么换填垫层法又是怎么样的呢?1.1 基本概念当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换填土垫层来处理软弱地基。
即将基础下一定范围内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、砂石或灰土等，并分层夯实至设计要求的密实程度，作为地基的持力层。
换填法适于浅层地基处理，处理深度可达2～3米。
在饱和软土上换填砂垫层时，砂垫层具有提高地基承载力，减小沉降量，防止冻胀和加速软土排水固结的作用。
工程实践表明，在合适的条件下，采用换填垫层法能有效地解决中小型工程的地基处理问题。
本法的优点是：可就地取材，施工方便，不需特殊的机械设备，既能缩短工期，又能降低造价，因此，得到较为普遍的应用。
1.2 适用范围换填法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等浅层软弱地基及不均匀地基的处理。
但在用于消除黄土湿陷性时，尚应符合国家现行标准《湿陷性黄土地区建筑规范》中的有关规定。
在采用大面积填土作为建筑地基时，应符合国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)的有关规定。
换填时应根据建筑体型、结构特点、荷载性质和地质条件，并结合施工机械设备与当地材料来源等综合分析，进行换填垫层的设计，选择换填材料和夯压施工方法。
1.3 加固机理(1)置换作用。
将基底以下软弱土全部或部分挖出，换填为较密实材料，可提高地基承载力，增强地基稳定。
(2)应力扩散作用。
基础底面下一定厚度垫层的应力扩散作用，可减小垫层下天然土层所受的压力和附加压力，从而减小基础沉降量，并使下卧层满足承载力的要求。
(3)加速固结作用。
用透水性大的材料作垫层时，软土中的水分可部分通过它排除，在建筑物施工过程中，可加速软土的固结，减小建筑物建成后的工后沉降。
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一、换填设计原则
1、原理及适用范围
换填法就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、粉煤灰、矿渣等材料以及土工合成材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。
换填处理深度范围0.5m〜3m ，处理宽度至少比基础每侧宽0.5m〜1m。
换填法适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗洪、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。
2、各种垫层的承载力
垫层的承载力宜通过现场试验确定，当无试验资料时，可按照下表选用，并应验算下卧层的承载力。
二、案例分析
案例分析
如圈地质资料,无地下水‘逋路采用换墳处理谶「换煩采用灰土换填r直表灰土垫雇承载力特征AS取bPOOIcp肯F灰土垫层重度取18KN/m* #道路填土高度为3m ’路珈面宽度为弓Om （填土及路面结构层重度取20KN/M ■问道路换煩深蛮多少能满足软弱下卧层淤泥质土层承哉力验算的蓉求？
f。
换填法垫层厚度的实用计算法
建 设部 对 小康住 宅建设 的一 条基 本要求 是设立集中管井，实现户外查表，表具可集 中 或分 楼层设 置 。这 对 于 提 高 管理 水平 ，提 高 居 住 质量具 有重 要意 义 。
由于也度 表 易 出 户 ，一般 住 宅 楼 已 将 电 度表装在楼梯问或其它公共场所 ，所以实现
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取矩形基础宽度 ｂ＝Ｌ２ｍ，长度 ｛＝１．
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一
（２）确定 接 假想 条 形 基 础 算 出 的 垫 层 厚
度 ｌｚ。基 Ｊ耄压力 ：‘
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某三层建筑物 独立柱基础 （见图 １），轴
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心荷重（算至 ±０．００）Ｆ ＝２１１．Ｏ８５ｋＮ，淤泥质
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3 换填垫层法
山东科技大学 王清标
3.4 换填垫层法施工技术
3.4.1 施工方法 按密实方法和施工机械，换填垫层法分为机械碾压法、重锤夯实法和 振动压实法。应根据不同的换填材料选择施工机械。 1）机械碾压法 常用于基坑底面积宽大开挖土方量较大的工程。 施工设备有平碾、振动碾、羊足碾、振动压实机、蛙式夯、插入式 振动器和平板振动器等。 粉质粘土、灰土宜采用平碾、振动碾或羊足碾，中小型工程也可采 用蛙式夯、柴油夯，砂石等宜用振动碾，粉煤灰宜采用平碾，振动碾、 平板振动器，蛙式夯。 矿渣宜采用平板振动器或平碾，也可采用振动碾。
山东科技大学 王清标
2）最优含水量
工程上，对垫层碾压质量的检验，要求能获得填土的最大干密度 dmax ，一般可通过室 内击实试验确定 dmax 。
粗砂
干密度ρ d /g.cm
干密度ρ d /g.cm
粉质 粘土
c b d a
粘土
最大干密度必须是 针对某一特定的压 实功能而言的。
含水量w/% 含水量w/%
砂土和粘土的压实曲线
现场碾压与室内击实试验的比较
a-碾压6遍；b-碾压12遍；c-碾压24遍； d-室内击实试验 。
山东科技大学 王清标
施工含水量:
w wop (2% ~ 3%)
压实系数:
c d / dmax
dmax w .d s
1 0.01wop .d s
土的最大干密度:
3.2.2 土的压实原理 1）土的压实原理
山东科技大学 王清标
①粘性土含水量（以质量分数计）较小时，水化膜 很薄，颗粒间引力大，压实效果差。
②增加土含水量时，结合水膜逐渐增厚，颗粒间引 力减弱，土粒在相同的压实功能下易于移动而挤密， 压实效果提高，土干密度也随之提高。
02030307换填垫层法
换土法（换填垫层法）
1.换土法的适用范围 当建筑物的地基土为软弱土、不均匀土、湿陷性土、
膨胀土、冻胀土等，不能满足上部结构对地基强度和变形 的要求，而软弱土层的厚度又不是很大时，常采用换土法 （也称为换填垫层法）处理。 即：将基础下一定范围内的土层挖去，然后换填密度大、强 度高的砂、碎石、灰土、素土，以及粉煤灰、矿渣等性能 稳定、无侵蚀性的材料，并分层夯（振、压）实至设计要 求的密实度。
适用于中小型工程及大面积回填、湿陷性黄土地基的处理
适用于中小型工程，尤其适用于湿陷性黄土地基的处理，也可用于膨胀土地 基处理
粉煤灰垫层
用于厂房、机场、港区陆域和堆场等大、中、小型工程的大面积填筑，粉煤 灰垫层在地下水位以下时，其强度降低幅度在30％左右
矿渣垫层
用于中小型建筑工程，尤其适用于地坪、堆场等工程大面积的地基处理和场 地平整，铁路、道路地基等；但不得用于受酸性或碱性废水影响的地基处理
换土法的处理深度通常控制在3m以内时较为经济合理。
换填法适用于处理淤泥、淤泥质土、湿陷性土、膨胀
土、冻胀土、素填土、杂填土以及暗沟、暗塘、古井、古
墓或拆除旧基础后的坑穴等浅层地基处理。对于承受 振动荷载的地基，不应选择换填垫层法进 行处理。
根据换填材料的不同，可将换土分为砂石（砂砾、碎卵
石）垫层、土垫层（素土、灰土）、粉煤灰垫层、矿渣垫 层等，其适用范围见表。
表1 换土的适用范围
换土种类 砂石（砂砾、碎卵石）
垫层
土垫层
素土垫层 灰土垫层
Байду номын сангаас
适用范围
适用于一般饱和、非饱和的软弱土和水下黄土地基处理；不宜用于湿陷性黄 土地基，也不适宜用于大面积堆载、密集基础和动力基础的软土地基处理； 可有条件地用于膨胀土地基；砂垫层不宜用于有地下水且流速快、流量大的 地基处理；不宜采用粉细砂作垫层
换填垫层法(建筑土木)
换填垫层法2—1 概述换填垫层法适用于处理各类浅层软弱地基。
当在建筑范围内上层软弱土较薄，则可采用全部置换处理。
对于较深厚的软弱土层，当仅用垫层局部置换上层软弱土时，下卧软弱土层在荷载下的长期变形依然很大。
例如，对较深厚的淤泥或淤泥质土类软弱地基，采用垫层仅置换上层软土后，通常可提高持力层的承载力，但不能解决由于深层土质软弱而造成地基变形量大对上部建筑物产生的有害影响；或者对于体形复杂、整体刚度差、或对差异变形敏感的建筑，均不应采用浅层局部置换的处理方法。
对于建筑范围内局部存在松填土、暗沟、暗塘、大古墓或拆除旧基础后的坑穴，均可采用换填法进行地基处理。
在这种局部的换填处理中，保持建筑地基整体变形均匀是换填应遵循的最基本原则。
开挖基坑后，利用分层回填夯压，也可处理较深的软弱土层。
但换填基坑过深，常因地下水位高，需要采用降水措施；坑壁放坡占地面积大或边坡需要支护；因此易引起邻近地面、管网、道路与建筑的沉降变形破坏；再则施工土方量大、弃土多等因素，常使处理工程费用增高、工期拖长、对环境的影响增大等。
因此，换填法的处理深度通常控制在3m以内较为合理。
大面积填土产生的大范围地面荷载影响深度较深，地基压缩变形量大，变形延续时间长，与换填垫层法浅层处理地基的特点不同，因而大面积填土地基的设计施工应另行按国家现行有关规范执行。
换填垫层法常用厂处理轻型建筑、地坪、堆料场及道路工程等。
采用换填垫层全部置换厚度不大的软弱土层，可取得良好的效果；对于轻型建筑、地坪、道路或堆场，采用换填垫层处理上层部分软弱土时，由于传递到下卧层顶面的附加应力很小，也可取得较好的效果。
但对于结构刚度差、体形复杂、荷重较大的建筑，巾于附加荷载对下的影响较大，如仅换填软弱土层的上部，地基仍将产牛较大的变形及不均匀变形；仍有可能对建筑造成破坏。
在我国东南沿海软土地区，许多工程实践经验或教训表明，采用换填垫层时，必须考虑建筑体形、荷载分布、结构刚度等因素对建筑物的影响，对于深厚软弱土层，不应采用局部换填垫层法处理地基。
换填垫层法计算书
换填垫层法计算书项目名称_____________构件编号_____________设计_____________校对_____________审核_____________ 计算时间 2020年9月5日（星期六）13:46一、设计资料1.1地基处理方法：换填垫层法1.2基础参数：基础类型：矩形基础基础长度L：1.50m基础宽度B：1.50m基础覆土容重：18.00kN/m31.3荷载效应组合：标准组合轴力F k：70.00kN标准组合弯矩M x：7.00kN·m标准组合弯矩M y：-6.00kN·m准永久组合轴力F：60.00kN1.4垫层参数：垫层厚度：0.70m顶面长度L1：2.90m底面长度L2：2.10m顶面宽度B1：2.90m底面宽度B2：2.10m承载力特征值：60.00kPa压缩模量：2.00MPa计算附加压力用垫层压力扩散角：23.00°尺寸验算用压力扩散角：23.00°XY442140040021007121515001.5地基处理设计依据《建筑地基处理技术规范》 （JGJ79-2002 J220－2012）《建筑地基基础设计规范》 （GB50007-2011） 1.6土层参数:天然地面标高：0.00m 水位标高：-0.50m 基底标高：-1.20m5.003.503.00天然地面标高土层参数表格层号 土层名称 厚度m容重kN/m 3 压缩模量MPa承载力kPa ηd 1 填土 3.00 18.00 2.00 60.00 1.00 2 粉质粘土 3.50 19.90 7.90 230.00 1.00 3粉质粘土5.0020.006.20140.001.00注:表中承载力指天然地基承载力特征值(kPa)、ηd 基础埋深的地基承载力修正系数二、垫层地基承载力验算经处理后的地基，当考虑基础宽度和深度对地基承载力特征值进行修正时，一般宽度不作修正，即基础宽度的地基承载力修正系数取零，基础深度的地基承载力修正系数取1.0。
换填垫层法计算实例
垫层宽b'=b+2tgθ=
4.39
m
条基垫层底面处附加压力标准值Pz=[b(Pk-Pc)]/(b+2ztgθ)=
99.91
kpa
独基垫层底面处附加压力标准值Pz=[bl(Pk-Pc)]/[(b+2ztgθ)(l+2ztgθ)]=
66.02
kpa
地基承载力特征值（垫层底面处经深度修正）faz=fak+ηdγ[(d+z)-0.5]=
190
kpa
垫层底面处土自重压力标准值Pcz=γ(d+z)=
54
kpa
垫层底每边超出基础宽度(不小于0.3)b1=ztgθ=
0.74
m
独基计算结果(pz+pcz)-faz=
120.02
—
190.0
=
-69.98
满足要求
条基计算结果(pz+pcz)-faz=
153.91
—
190.0
=
-36.09
满足要求
表4.2.1
压力扩散角θ（度）
换填材料
中砂.粗砂，砾砂，园砾，角砾，石宵，卵石，碎石，矿渣
粉质粘土，粉煤灰
灰土
z/b
0.25
20
6
28
>=0.50
30
23
注：
1.当z/b<0.25,除灰土取θ=28。外,其余材料均取θ=0。，必要时宜由试验确定。
2.当0.25<z/b<0.5时，θ值可内插求得。
3.垫层厚度不宜小于0.5m,也不宜大于3m。
4.垫层顶面每边超出基础底边不宜小于300
垫层计算
基础埋深d=
换填垫层法手算计算书(修正版)
建筑分院Xxx项目换填垫层法计算书（试讲）编制人 zhn免责声明:本次试讲的内容为本人工作快5年的个人经验总结,不代表是对规范完全正确的理解,本文所述项目存属虚构，请各位自行甄别。
由于经验有限,欢迎大家批评指正.换填垫层法计算书对于砂垫层厚度的确定，可先假设一个垫层的厚度或者根据需要置换软弱土层的深度或下卧土层的承载力确定，然后再根据下卧层地基承载力，按公式进行验算，若不符合要求，则改变厚度，重新再验算，直到满足要求为止。
依据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)第4节换填垫层法。
三.参数信息本工程±0.000绝对高程为3.400，基础顶绝对高程为2.400，基础底绝对高程为1.800m上部结构传至基础顶面的竖荷载F=3776kN基底以上填土的平均重度γ=18.8kN/m3；基础与填土的平均重度γ0=20kN/m3；基础类型: 独立基础, 基础截面长度 l=8m,宽度 b=4m，高度0.6m；基础埋深 Hd=2.5m ；不考虑相邻基础影响,因相邻基础的距离 D=2.1m＞2倍的（相邻基础高差为1m）=2m。
换垫层材料重度:17kN/m3；压缩模量:25Mpa(根据条文说明表7砂一般取值为20~30 Mpa)；换填垫层承载力特征值:200kPa（砂夹石按照条文说明表6取值为200~250 kPa），换填垫层厚度:0.5m。
（砂夹石压实系数依据表4.2.4取值为≥0.97）回填土地基承载力特征值为 fak=0，粉质粘土地基承载力特征值 fak=225kPa；（来源地勘报告）基础宽度对地基承载力的修正系数ηb=0.15；埋深对地基承载力的修正系数ηd=1.4。
土层参数：──────────────────────────────────-——序号土层描述土层基地标高hi(m) 重度i(kN/m3) 压缩模量Ei(MPa)──────────────────────────────────-——1 回填土 0.60 18.8 13.3──────────────────────────────────-——2 粉质粘土 -6.0 18.3 5.85────────────────────────────────────四.垫层厚度验算1.厚度验算原理：（依据《建筑地基处理技术规范》第4.1.4条规定）换填垫层的厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m，且满足下式要求：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),按下式计算（式4.2.2.-1）矩形基础：（式4.2.2.-3）pcz──垫层底面处土的自重压力值(kPa)；faz──垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值(kPa)：式中 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,取 l=8m；pk──相应于荷载效应标准组合时,基础底面处的平均压值(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)；──垫层的压力扩散角(度)，由表查出。
路基换填深度计算
Z a =式中：Za—路基
工作区的厚度
（包含路面厚
度），m
P—车辆荷
载，KN
n—系数，
二级及二级以下
取0.2，一级及一
级以上取0.1
r—土的容
量，KN/m 3
取值情况：P=100.3
n=0.2 r=
19则路基工作区厚
度 Za=
2.3631742) 路面当量厚
度
Z e =h 1K--K段路基换填深度计算表
1） 路基工作区的计算
32/nr
P 5.20E E
式中：Ze—路面
换算成路基土层
的当量厚度
—路面材料的平均回弹模
量
E 0—土基
回弹模量
h 1—路面
厚度
13001200
1000270h 1=0.65E 0=60=860(Mpa)
1.885612
3)换填深度h c
hc=Za-(Ze-
h 1)-h
h=0.8其中，h c 为换填
深度，m; h为路
基高度，m
hc=0.327563则：Ze=细粒式沥青混凝土E 1=水泥稳定碎石基层E 2=水泥稳定砂砾底基层 E 3=砂砾垫层E 4=E E
通过以上路基换填深度计算，本路段换填深度采用0.6米。
换填垫层法参考
根据重庆宏源勘测设计有限公司提供的重庆开县康园自行车有限公司厂房工程地勘报告，本工程基础采用卵石垫层法对地基进行处理，即在基础底面影响范围内（每边宽出柱下独立基础基底各1.5m范围内），挖除素填土层及及局部的冲洪积层，换填1.2m厚的4：3：3的级配卵石层，在卵石层之上做独立基础。
换填卵石层置于粘土层上，粘土层地基基础承载力特征值不小于160 kPa。
具体要求及计算：一、卵石填料的标准要求：要求采用级配卵石，其配比关系宜为4：3：3即：卵石4（砾径50≥d≥20mm）:圆砾3（砾径20≥d≥2m m）:中粗砂3（砾径2≥d≥0.25mm）。
最大粒径不超过50mm，含泥量﹙＜0.1mm颗粒含量﹚不超过3%。
二、施工参数：①、使用18-24吨振动压路机；②、压路机行驶度≤50m/min；③、毎层压实填料虚铺厚度≤40cm；④、毎层先静压2遍，再振压8遍。
的确定三、卵石垫层承载力特征值fak由静载荷试验确定或由N超重型动力触探试验确定。
由灌水、灌砂法确定其压120实系数后，根据压实系数按JGJ79-2002表4.2.6确定：当压实系数在0.94-0.97时，对于地基基础设计等级为丙级的建筑，其承载力特征值可取250kPa。
四、卵石垫层的计算：1、依据JGJ79-2002规范第4.2.1条，垫层的厚度Z应根据下卧层的承载力确定，并符合下式：Pz+Pcz≤faz式中：Pz-垫层底面处的附加压力Pcz-垫层底面处土的自重压力f-垫层底面处土层的地基承载力特征值（深度修正后）。
az2、灰土垫层的承载力卵石垫层的承载力宜通过现场载荷试验确定，本工程的地基础设计等级为丙级，当4:3:3卵石垫层的压实系数不小于0.95时，其承载力特征值f a 可采用250kPa 。
3、计算基础底面面积A ：卵石垫层的地基承载力特征值﹙不做深度修正﹚f a =250kPa ，单柱荷重标准值F k =2400kN ，基础埋深d=2.50m ，基础及上覆土的平均重度γ=20kN/m 3。
换填垫层法的概念施工技术与工程实例
3.1 概述 3.1.1换填垫层法概念与应用
换填垫层法也称为换填法，是指当软弱土地基的承载力和变形满足不 了建筑物的要求，而软弱土层的厚度又不是很大时，将基础底面以下处理 范围内的软弱土层部分或全部挖除，然后分层换填强度较大的砂、碎石、 素土、灰土、粉煤灰、高炉干渣等强度较大、性能稳定和无侵蚀性的材料，
200～500
平板振动器
150～250
压实遍数 6～8 8～16 3～4 6～8 10 — —
为了保证有效压实深度，机械碾压速度控制范围为：平碾为2km/h；羊 足碾3km/h；振动碾2km/h；振动压实机0.5km/h。
2）重锤夯实法
重锤夯实法是用起重机将夯锤提升到某一 高度，然后自由落锤，不断重复夯击以加 固地基。
d s ——土粒相对密度； wop ——土的最优含水量。
（3）击实功
击实功是用击数来反映的，如用同一种土料 ，在同一含水 线，从而得出以下结论。
•
1）对于同一种土，最优含水率和最大干密度随击实功
而变化；击实功愈大，得到的最优含水率愈小，相应的最大
1）粉煤灰材料 粉煤灰是燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧后从烟道排出并被收尘
器收集的物质，其主要成分是SiO2、Al2O3和Fe2O3等。 粉煤灰颗粒尺寸变化范围大，从几百微米到几微米，比表面积一般
为2500～7000cm2/g，比重为2.01～2.22。 我国根据粉煤灰的细度和烧失量将其分为三个等级： Ⅰ级粉煤灰，0.045mm方孔筛筛余量小于12%，烧失量小于5%； Ⅱ级粉煤灰，0.045mm方孔筛筛余量小于20%，烧失量小于8%； Ⅲ级粉煤灰，0.045mm方孔筛筛余量小于45%，烧失量小于15%。
地基处理技术换填垫层法
地基处理技术换填垫层法(1)换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。
(2) 垫层材料的选择: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2mm 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0.075mm 的部分不超过总重的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50mm 。
对温陷性黄土地基，不得选用砂石等透水材料。
2) 粉质秸土。
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，其粒径不宜大于50mm 。
用于湿陷性黄士或膨胀土地基的粉质勃士垫层，土料中不得夹有砖、瓦和石块。
3) 灰土。
体积配合比宜为2 : 8 或3 : 7 。
土料宜用粉质蒙古土，不宜使用块状勃土和砂质粉士，不得含有松软杂质，并应过筛，其颗粒不得大于15mm。
石灰宜用新鲜的消石灰，其颗粒不得大于5mm 。
4）可用于道路、堆场和小型建筑，构筑物等的换填垫层。
粉煤灰垫层上宜覆土O. 3----0. 5mo 粉煤灰垫层中采用掺加剂时，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。
矿渣垫层主要用于堆场、道路和地坪，也可用于小型建筑、构筑物地基。
选用矿渣的松散重度不小于l1kN/时，有机质及含泥总量不超过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定后方可使用。
作为建筑物垫层的矿渣应符合对放射性安全标准的要求。
易受酸、碱影响的基础或地下管网不得采用矿渣垫层。
大量填筑矿渣时，应考虑对地下水和土壤的环境影响。
6) 其他工业废渣。
在有可靠试验结果或成功工程经验时，对质地坚硬、性能稳定、无腐蚀性和放射性危害的工业废渣等均可用于填筑换填垫层。
路基软基换填计算书
深度修正系数按照表5.2.4取最小值，η d =1.0
软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值（仅深度修正）：
3、换填计算
f az= f ak＋η dγ m(d－0.5)= 120.205 kPa
超出p z+p cz -2.004%
p z+p cz
＞
f az
N：基底应力不满足设计要求,需要换填处理。
1、荷载标准及作用范围
本工程为: 二级公路
交通等级： 中等交通
车辆荷载：公路I级
根据《公路工程技术标准》（JTG B01-2014），公路I级和公路Ⅱ级的汽车荷载采用相同的车辆荷载标准值，车辆荷载的立 面、平面布置及标准值应采用现行行业标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）车辆荷载的固定值。
（b）轮着地长度方向
2
一个轮的作用力传递至软基顶面的宽度b2，＞两车并排的轮距1.3m，也＞一辆车的轮距1.8m，因此，作用至软 基顶面的车辆荷载按照两车并排4轮计，作用在软基顶面的宽度k为两个后轴4个车轮向下扩散在软基的尺寸。
同理，纵向一组后轮着地长度a=0.2m，见图4（b）。
a1=0.2+2h×tanα= 0.927m a2=a1+2Z×tanβ= 1.636m
a1=a+2h×tanα= 2.327m
a2=a1+2Z×tanβ= 3.036m
l =a2= 3.036m
作用在软基顶面的面积A=l ×k= 21.056 m2
2、路基软基承载力验算 根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第5.2.7条规定，当地基受力层范围内有软弱下卧层时，按 下述公式验算软弱下卧层的地基承载力：
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道路换填垫层法计算，看完之后秒懂！
一、换填设计原则
1、原理及适用范围
换填法就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、粉煤灰、矿渣等材料以及土工合成材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。
换填处理深度范围0.5m〜3m ，处理宽度至少比基础每侧宽0.5m〜1m。
换填法适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗洪、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。
2、各种垫层的承载力
垫层的承载力宜通过现场试验确定，当无试验资料时，可按照下表选用，并应验算下卧层的承载力。
二、案例分析
案例分析
如圈地质资料,无地下水‘逋路采用换墳处理谶「换煩采用灰土换填r直表灰土垫雇承载力特征AS取bPOOIcp肯F灰土垫层重度取18KN/m* #道路填土高度为3m ’路珈面宽度为弓Om （填土及路面结构层重度取20KN/M ■问道路换煩深蛮多少能满足软弱下卧层淤泥质土层承哉力验算的蓉求？
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