地基处理换土垫层法

Foundation Engineering
地基处理概论-排水固结法
中国地质大学(北京) China University of Geosciences (Beijing)
压实系数λc
• 垫层铺填时一定要注意压密，以保证垫 层 的质量。
• 最大干密度可由击实试验确定，对于大 规 模的填土，则应在施工现场进行碾压 试验 确定。
垫层种类
适用 范 围
砂、砂石、碎石 垫层
一般饱和、非饱和的软土和水下黄土处理,深度1-3m；不宜用于湿陷性 黄土处理和大面积堆载、密集基础及动力基础下的软土地基；砂垫层不 宜用于地下水流速快和流量大地区的地基处理
素土垫层
中小型工程及大面积回填和湿陷性黄土的地基处理
灰土垫层
中小型工程，尤其是湿陷性黄土的地基处理
垫层承载力
换填材料 碎石、卵石
承载力特征值 fak (kPa) 200~300
砂夹石 (石占30%~50%)
200~500
土夹石 (石占30%~50%)
150~200
中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾 150~200
粉质粘土
130~180
石屑
120~150
灰土
200~250
粉煤灰
120~150
矿渣
200~300
c
d max
填土干密度 最大干密度
0.94 ~ 0.97
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地基处理概论-排水固结法
中国地质大学(北京) China University of Geosciences (Beijing)
换填法的适用范围
• 换土垫层法适用于处理淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填 土等高压缩性软弱土层及暗沟、暗塘等。对于承受振动荷载的地基不 应选择换土垫层法进行换填处理。
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地基处理概论-排水固结法
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垫层厚度的计算
• 根据垫层底部较软弱土层的承载力来 确定，当上部荷载通过垫层按一定 的 扩散角传到下卧层顶面所受的总压力 不应超过其承载力。
pcz pz faz
pcz 垫层底面处土的自重压力, kPa, 按垫层材料及其上回填土容重计算 pz 垫层底面处的附加压力, kPa
faz 垫层底面处软弱土的承载力特征值, kPa
一般要求垫层: >0.5m (扩散和技术要求), <3.0m (工程量,经济性)
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码头抛石挤淤
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⑥基础工程
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地基处理概论-排水固结法
中国地质大学(北京)
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垫层的作用
• 提高持力层的承载力，减小基础尺寸， 通 过垫层将基底压力扩散到下层地基许 可承 载力范围内。
粉煤灰垫层 厂房、机场、港口陆域和堆场的地基处理
干渣垫层
小型建筑工程，尤其是适用于地坪、堆场等工程的大面积地基处理和 场地平整。对受酸性或碱性废水影响的地基不得采用干渣垫层
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地基处理概论-排水固结法
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地基处理概论-排水固结法 Soil Replacement
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垫层的工程应用
5.5
上游
8.5
海潮下游
3
10.7
5.0
11.5
1
1.5
某水闸柑土垫层
地基
(淤泥质粘土)
垫层厚度的计算
附加压力的确定
条形基础 矩形基础
pz
p pc0 b 2z tan
b
pz
a
p pc0 ab 2z tan b 2z
tan
pz 垫层底面处的附加压力, kPa p 基底压力，按荷载效应标准组合, kPa pc0 基底标高处土的自重压力, kPa b 基础的宽度, m z 垫层厚度, m 垫层材料的压力扩散角, 度() a 基础的长度, m
• 减少地基沉降量； • 加速软弱土层的排水固结； • 防止持力层的冻胀或液化。
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地基处理概论-排水固结法
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垫层材料
• 块石：抛石挤淤 • 砂石：压实,防冻,防液化,加速固结 • 粉质粘土：有机质含量<5% • 灰土:灰与土体积比2:8,3:7 • 三合土:石灰、砂、碎石或碎砖瓦 • 工业废渣（粉煤灰、矿渣）：用于道路、堆场、 小型建筑物垫层 • 加筋土：分层土工合成材料与地基土加筋垫层。
《基础工程》
换土垫层法
• 换土垫层概念 • 垫层的作用 • 垫层材料 • 换填法适用范围 • 垫层承载力 • 垫层厚度计算 • 垫层宽度计算 • 设计要点 • 施工要点 • 例题
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目录
地基处理概论-排水固结法
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换填法概念
• 将基础底面以下一定范围的软弱土层挖 去 或挤开，然后回填强度较高、压缩性 较低 并且没有侵蚀性的材料（如中粗砂、 碎石 或卵石、灰土、素土、石屑、矿渣 等）， 再分层夯实，作为地基的持力层， 从而将 软弱地基改良成良好地基的方法。
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地基处理概论-排水固结法
中国地质大学(北京) China University of Geosciences (Beijing)
换填法
《基础工程》p214
适用范围
淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土
垫层设计
垫层厚度，垫层宽度
垫层材料 工艺控制
砂石、粉质粘土、灰土、粉煤灰、矿渣、工业废渣、 土工合成材料
分层夯实，控制含水量
地基处理概论-排水固结法
中国地质大学(北京) China University of Geosciences (Beijing)
垫层厚度的计算
回填土
基底
通事基
自重压力
n
，
垫层
b+2ztanθ
，
Pc
P
z
z
N
pz
附加压 力
地基处理概论-排水团结法
2009 中国地质大学(北京)
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