换填法垫层厚度的实用计算法

和深度修正后 的地基承载力设计值帆 与下
卧层璜面处附加压为设｝｝值 及 自重 压力 标准值 之间满足如下关系式ｆ 、
ｐ。＋Ｐ 《 ｆ ｉ。 。－ ．
：‘‘ ｎ）
五＝＾ ，，（ 一３ ＋珊 （ ＋ —０．５）（２）
‘
Ｐｌ ｔ 一６＋２Ｚ忙口
． 一１ ｌ 卿一 ．
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
（１７） 式（１７）印为计算矩形基础蛰层厚度 的公
式 。 计 算矩 形基 础 垫 层厚 度 时可 分 二步 ，第
一 步 按 （７）式求 出假 想条形 基础蛰 层厚 度 Ｚ１；第二步按（１７）式 即可求得矩形基 础蛰层
的实 际厚度 ｚ２。
．
３ 算倒
’
＝ １．珏
２ｌ１．０８５
面面 了 丽
取矩形基础宽度 ｂ＝Ｌ２ｍ，长度 ｛＝１．
６血
一
（２）确定 接 假想 条 形 基 础 算 出 的 垫 层 厚
度 ｌｚ。基 Ｊ耄压力 ：‘
‘
Ｐ 善＋枷 ＝ ＋．２０×ｏ－ ８
某三层建筑物 独立柱基础 （见图 １），轴
；１２５．９４ｋＰ粤 －
． ．
心荷重（算至 ±０．００）Ｆ ＝２１１．Ｏ８５ｋＮ，淤泥质
化俺整理褥： · ．
· ．
棚 ２（＇ｂｉ－ｔ＂
越一．１ｉｍｂ一
＋（ ｄ＋ ｙ ＝＾ 衣６— 再ｂ（Ｐ － Ｐ，）
２ｔｇ０／￣ ｉ＝０ 。争 ｍ Ａ ＋ＩＬ材 一９；９
３）＋珊 。（ｄ＋ｚｌ—Ｏ．５） ． 对矩形基础 ：
＜８）
‘
．
筹 Ｊ＿
（１６）
（¨ ２Ｚ— Ｋ ２ｉｇＰ积Ｏ）－ （ ｚＰ＋ｏ）２ｚ ２
）’（ 、
ｚ２，’，，。。
在 实际工程 中 ，５０ｋＰａ《＾ ￣９０ｋＰａ，０．５ｍ 《Ｚｌ《２ｍ，０．５ｍ《Ｚ￣ ２ｍ，ｄ≥０．５ｍ。因而 可
＝＾ ＋Ｔ／ｂ￣＇（ｂ’一３） 珊’，。（ｄ＋ｚ２—０．５）（９） 式中 ｆ·矩 形基础的长度（ｍ）｛
１２
得 ：
ｒＣ１．＝ ＋１．８ｄ一９ ９≥５０＋１．８×０．．５—９．９ ．
需要 。
，
２ 换填法垫层厚度的实用计算法’
２ １ 条形基础换土蛰层厚度 的忡舅ｃ
根据规范 ，软弱 土下卧屠硬 面处经宽度
的散体材料，如 中粗砂 、碎石、素土、灰 土等 ， 分 层夯实 作为地 基的 持力屡 。垫层舶 作用既 提高了持力层的承载力 ，减少了基础的沉 降 量 ；同时 ，采用透水性太的材料作垫层 ，加速 了软土的固结 ，能有敢地防止土的冻胀作用。
（１４）
。 ． ； 等 百 Ｔｉ ， ０５）
公式 ，按一元二次方程求根即可求得 ｚ值 ０
－－’尉ｎ４）变为： ．
。· 。
２．２ 矩形基 础换 土垫层厚 度的 计算 ．
设矩形基础按假担条形基础茸出舶垫层
厚度为 ｚｌ，其实际的垫层厚度为 ｚ２，依据规
范封条形基础 ：
一．
６＋２糍 ‘Ｉｇ ＿ｎ
种行 之有 效 的方 法 。换 填 法解 决 中 、小 型 工
程 的地 基处理 问题 ，其优点是 能就地 取材 ，施
工简便，工期短 ，造价低 ，因此得到 了普遍 的
应 用。
换填法是将基础底面下一定深度 内的软
弱土层 挖 去 ，换 填 其 它无 侵 蚀性 的低 压缩 性
是 先假定 十 垫 层厚度 然 后验 藏 ，期 不 合 要
数据代人 （Ｓ）式褥 ：
６（Ｐ．一Ｐ
ｂ＋２Ｚｉｇ８ 。
（ｄ＋Ｚ一０．５）
整理 后得 ｔ
３．６ｔｇ６酽 ＿ ＋［１：ｓ（２ｄｔｇ￣＋６，）一１９．￣Ｓｔｇ０＋
０ｌｇ钆 ］ｚ ＾５十 Ｌ．￥ｄｂ－：－９￣９ｂ·一 （ 一Ｐ ）
＝０ －
： 。 ． 。一 （７）
式（ ）即 为计算条形基础垫层 厚度 Ｚ的
求 ，则设变其厚度重新验算 宣剜稿足 为止。
这种设计方法虽然可行 ，但也存在馨明最的 不足，如果蛰层厚度 ｚ假定的大 小不适 当，
珊须经反舞试算 ，才能得到满意 的结果 ，计算
工作量大 ，效率不高。基于此，本文在现有规
范的基础上，提 出了一种实用的正 程甘算方
法 ，Ｈ口能一次计算成功 ，义能满足工程设计的
—ｂ ＋２Ｚ—ｉｔｇＯ ： ＾，ｋ＋＋ ｂｒ（ｂ一—３ｊ），＋＋ 仙ｄｙ。 （ｄ ４
一 Ｚｌ一０．５）一（ｄ＋Ｚ１）’，。 （９）式变形为 ：
（１０）
’
（ｋＮ／ ）；
．
＾一软弱土承载力标准值（ｋＰ且）；
，
· 厂氆 层 宽度的地基承载力修 正系
数 ；
一 Байду номын сангаас
，ｌａ－＇ｔｔ￣ ｔ［深度 的地 基承 载力惨 正
ｐ一 基底 压力设计 值 （ｋＰａ）； Ｐ。— 基础 底 面标 两处 土矗ｇ自重 应力 ，
１ｆ
维普资讯 http://www.cqvip.com
规 划 ·设 计
１９９８．４＜住宅科技＞
Ｐ。＝ｙｌｄ（ｋＰ且）；
（８）式变形为 ：
ｄ—基础埋置深度 （ｍ）； Ｚ一垫层厚度（ｍ）； ８—垫 层 材科 的压 力扩散 角 ； ’， 层 底 面 以 上 土 的 平 均 重 度
１
和坩（ｄ＋－ ０．５》一 ＋ ） 。）］ （１２）
Ｘ
（
与条
形基
础一样 ，可 ．■
，口
８
、，
取
＝０， ＝１．１，
＝ｌｓｋ￣ｎ？，将此散据代人 （１２）式得 ：
。
载力罄芷系数 仉 为 Ｏ；基 础埋量深度惨 正系
［（ｂ＋２ ｔｇ ）（ｊ＋ ＋２Ｚ２培 ）］／ｆ（６＋
数 粕 ＝１．１，并且 辞 取 １８ｋＮ／ 将 逮 些 ２ｚｌｔｇ８） ｔＡ ＋１．１ ｘ：１８（ ４－ｚｉ—ｎ．５，一（ｄ
换 土垫层设 计 的主要 内容是 确定 垫层的 厚度 和 宽度 ，而确 定 垫 层厚 度是 换 土 垫 层设 计 的关键 ，只要 确定 了垫层 厚度 ，根据压力扩 散角理论不难确定垫层的宽度 规范确定垫 层厚度 的方 法是根 据作用 在垫层底 面处 土的 自重应力 Ｐ 与附加应力 Ｐ 之和碰不大于 软弱 土层地 基承载 力 试 算满足这 一条 件。 但 由于 、Ｐ 均 随垫 层厚度 ｚ钧变 化 而
３．６ ２０研 ＋【ｔ．ｓ（ｚｘＯ．８ ｘｔ吕２２口 １．２）
１＝ｌ８ｌｄ ，垫 层 及 垫层 以上 士 的平 均 重
１９：８× 。ｆ２＂Ａｔｇｚｚ＇＊ｘｓｏ）ｚ１＋
裹 １ 不局 对应的 置擅
６０ｘ １．２ ４－１．８×０．８× １．２—９．９× １．
＼ ｍ）
＝０
＼＼ ０ ．５
＝１．０ ２—１．２（１２５．９４—１４．４）＝Ｏ 化简 得 ：
。
．５ １．０ １．５ ２．０ ０．５ １．０ Ｉ．５ ２．０ ｍ ｆ ｋ附 、＼＼
１．４５４４毋 ＋４３．８ｌｚ１—７２＝Ｏ
４１
１．０２ｌ １．Ｏ旺
求得 ：
加
１．０１７ １．０３５
ＺＩ＝ １．５６ｍ
’
６０
１．０１５ １．凹
（３翔ｔ矩形基础妻豫垫层厚度
＋ｚｌ ｃｉｓ］ ＾ ＋１．１。×Ｉ８（ｄ ４－磊 一０．５）一
（ｄ＋ｚ２’×ｌ８）
’ （１３’
整 理后得
’ ［（６ ＋ ２ｚ２ ８）（ｚ＋２Ｚ２ｇＯ）］／ｆ（６＋
２Ｚｌｇｏ）】＝［＾ ＋１．８ｄ一９．９＋１．８Ｚ１］／［＾ ＋
ｌ：８ｄ一９．９＋ｔ．８Ｚ２ ｒ 。‘。－ ＿夸： ： ‘一 ｌｌ‘
际工 程 中结果 略 偏于 安全 ，且 随着 Ｚ２／Ｚｔ的
增大 而趋 于精 确 。取 Ｋ ＝１．０６４代人 上 式并
简化 得 ：
ｒ
囝 １ 独 立萑 囊 磺
（１）确定矩形 基础的底 面积 Ｓ、宽度 ６、
＝ 南 一２（６＋ｚ）ｔｇ０＋［４（６＋ 长度 １
－－
ｆ） ４－１６ｔｇ ｏ（ｏ．ｏ６４ ＋２．１２８ｚＩ ５ ）Ｊ１，２ｌ ｓ 万 西南 。
上要求的关键 在于给水和煤气系统。 目前 国内多 家单位 开发生产 了远传仪
表 ，并己 在部 分小康 住宅示 范小区 中采用。 它的特点是 ：采用特殊型式的远传水表 、煤气 表 ，两表仍装在户 内，应用电子传感技术 ，将 两表的读数在户外显示出来。该设备可通过 数 据线 联 网 ，利用 计算 机 进 行 管理 。 这是 先 进的三表出户方式 。对兰表的安装场所没有 苛求 ，但投资较高 ，适用于档次较高具有一定 规模 的小 康住宅 小 区 。
（１６）式 的有效 根 ：
度 ｙ。＝１８ｋＮ／ｍ３，基 础 及 基 础 以上 土 的 平 均 重度 Ｇ＝２０ｋＮ／ ，基 础 埋深 为 ０．８ｍ，求 蛰 赓厚度 ｚ２。
＝ 南 卜２（６＋ｊ） ＋［４（６＋
１） 口一ｌ６ （ 一硒 一２ｔｇＯ／ａｇＩ）］￣｝
由上 式可 知 ， 取 大值 ，ｚ２取 大值 ，在实
．
Ｐｑ＝（ｄ＋ ），，
一 （４）
将（２）、（３）、（４）代人（１）式得 ￡’
ｆ ＋（ｄ＋ｚ） 。＝＾ （６·一３）＋
舶 ｙ。（ｄ＋＝一０．５） 式中 ６—条形基础的宽度（ｍ）；‘
（５）
变 化 ，一般随着 垫层 厚度 ｚ的增 大 ， 、Ｐ 增 大而 Ｐ。减 小 ，因而 目前普遍 采 用的设计方法
法领反复试 算 的缺点 。
关麓词 兰兰兰．兰墨墨壅 实用兰兰 毛 张 。亏 越 ．
１ 换填法的应 用现状及垫层厚度确定 的方
法
。
在软弱地基 上建造建 筑物 ，在我国 占有
相当大的比例 ，但由于软土压缩性高 ，承载力
低 ，不能 承受 较大的荷 载 ，这 就要求对软 土地
基进 行处 理 ，采用 换 填法 处 理 软弱 地 基是 一
７０
１．０１３ １．
ｚ２
８０
Ｉ．０１Ｉ １．０恐
将有关数据代人 （１７）式得 ：
Ｉ３
规 划 ·设 计
维普资讯 http://www.cqvip.com
１９９８．４＜住宅科技）
楼梯间管道井设计
王铬 嘉
（秦皇岛市民 毳 院 ０６６０００）
ｚｊ
蛤
、 ２．
摘要 在住宅 中设立集中管井 ，既解决 了三表 出户、户外查表等 问题，又为物业 管理震管道检修提供 了方便 ，通过时管道井设置部位的分析，提 出了管道井的具体做
＜住 宅科技）１９９８．４
维普资讯 http://www.cqvip.com
规 划 ·设计
换填法垫层厚度的实用计算法
整堑皇 三丝 一
（湖南大学土木 系 长沙 ４１００８２）
Ｔ“ ７ －ｚ
雨
了 岬
摘要 换填法是处理软土地基方法之一 ，根据现有规范对换算厚度的计算公式， 。
经换算，得 出了换填厚度一元二次方程式 ，可直接得到垫屉厚度 ．避免 了传蝻计 算方
＝ ＋９．ｒ（ｂ （一 ３）＋ ｄｙ。（ｄ＋２ 一０．５）一
．
，口
（ｄ＋邑 ） ＋
（１１）
（１０）１（１１））式ｌ＿ 得： ●
［（６＋２Ｚ２ ８ｉｇ Ｏ）（ｚ＋２ｚｌｔｇ口）］／２（ｂ＋ １Ｉ
２Ｚｌｔｇ０）＿［＾ Ａ ’，（６—３）
（ｄ＋ｚｌ—
＋
Ｏ．５）一（ｄ＋ｚ１ｌ ）● ）】／［ｈ＾ ｙ（６’一３）＋
系数 ；
’，—垫 屡下 面软土 重度 （ｋＮ／ ）；
ｂ’—垫 层宽度（ｍ）。
、 考虑到在实标工 基中 ，常强到 的戟弱地
基ｌ如激溅 质主 １人工壤土等的承载力标
准僵 ５０ｋｉ＇ａ￣＾ 连９０ｋＰａ 可誊得 基础宽＿度承
（６＋ ２ Ｚ２ｔｇ Ｏ ）（１ ＋ ２Ｚ一２ｔｇＯ）Ⅲ、“ ＋ｚ２ 。
维普资讯 http://www.cqvip.com
（住宅科技＞１９９８．４
规 划 －设 计
即 ：ｍ≥４１ｋＰａ 根 据 （１５）式 可 得 Ｚ２＝０．５ｍ，及 ｚ２＝１． ０ｍ的 值 ，见 表 １。 由表 １可 看 出 ，Ｋ值 随 ｍ、Ｚ２的增 大 而 减 小 ，故 有 ：
０．１≤ Ｋ ≤ １．０６４
基底处的 自重应力：
地基 土 ，承 载 力标 准值 ＾ ＝６０１ｄ￣，采 用 素土 蛰层 。素 土的 压力扩 散角 为 ２２＊，垫 层承载
。＝ ｙｌｄ＝ １８ｘＯ＋８＝ １４．４ｋＰａ ．
ｒ ．
将有 关数 据代人 （７）式得
力设 计值 ｆ ＝１２０ｋＰａ。基 底 以 上 土平 均 重度