换填垫层法 PPT课件
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土木工程施工换填垫层法课件
劳动组织准备
组建施工队伍
根据工程规模和要求，组建具备相应资质和经验的施工队伍。
培训和技术交底
对施工人员进行培训和技术交底，确保他们具备相应的技能和安全 意识。
制定劳动定额和考核制度
制定合理的劳动定额和考核制度，激励施工人员的工作积极性和责 任心。
施工现场准备
场地平整
对施工现场进行平整，确保施工 顺利进行。
对已完成的垫层进行保 护，防止损坏。
质量检测方法
厚度检测
采用水准仪或钢尺测量垫层厚度。
压实度检测
采用灌砂法或环刀法检测垫层 压实度。
平整度检测
采用3m直尺或激光水平仪检测 垫层表面平整度。
承载力检测
在垫层上加载一定重量的重物， 观察是否有沉降现象。
05
安全措施与环境保护
安全措施
安全教育培训
对所有施工人员进行定期的安全教育 培训，确保他们了解并遵循所有的安 全规定和操作规程。
安全检查制度
建立定期的安全检查制度，对施工现 场和施工设备进行检查，确保其符合 安全标准。
个人防护装备
要求所有施工人员在工作时必须穿戴 适当的个人防护装备，如安全帽、安 全鞋、防护眼镜等。
应急预案
制定并实施应急预案，以应对可能出 现的紧急情况，如事故或自然灾害。
环境保护措施
减少噪音污染
控制施工粉尘
根据工程实际情况，选择合适的施工 方法和顺序，确保施工安全和质量。
编制施工组织设计
根据工程特点、规模和技术要求，制 定合理的施工方案和进度计划。
物资准备
采购原材料
根据施工需要，采购符合 要求的砂、石、水泥等原 材料。
租赁设备
根据施工需要，租赁相应 的施工设备和工具。
《地基处理》第二章-换土垫层法解析PPT教学课件
重
土或灰土
锤
0.93-0.95
150-200
2020/10/16
注：压实系数小的垫层承载力取低值，反之取高值
10
(4)沉降计算
垫层地基沉降分二部分:一是垫层的沉降；二是软弱下卧层的沉降。由于垫层材 料模量远大于下卧层的模量，所以在一般情况下，软弱下卧层沉降量占整个沉降量 的大部分。
经观测及大量工程经验表明，经换填垫层进行局部处理后，往往由于软弱下卧层 的变形，建筑物地基仍将产生过大的沉降及差异沉降，故应按《地基基础规范》中 变形计算方法进行建筑物沉降计算，保证地基处理效果及建筑物安全。
第2章 换土垫层法（换填法）
Cushion
2020/10/16
1
2.1 垫层分类和适用范围
换填法是指挖去地表浅层软弱土层，回填坚硬、较粗粒径的材料， 并夯压密实，形成垫层的地基处理方法。
垫层材料
卵石、碎石、砾石、粗砂、中砂 素土 灰土：灰土比 2:8 或 3:7 工业废料：粉煤灰，矿渣
土工合成材料、聚苯乙烯板块
直至满足前式
矩形 基础
pz
b(lpk pc)
(b2ztaθn)(l2zt
aθn)
pk—基底平均压力；
Z=0.5-3m
pc—基础底面处土的自重应力；
θ— 垫层的压力扩散角，宜通过试验确定，当无试验资料时可采用下表
数值：
2020/10/16
8
(2)砂垫层的宽度
垫层底面宽度应满足基底面应力扩散要求
b' b2ztaθn
适用范围
适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填 土及暗沟、暗塘等浅层处理 。
开挖基坑后，利用分层回填夯压也可处理较深软弱土层，
地基处理 3 换填垫层法52页PPT
Байду номын сангаас
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
地基处理 3 换填垫层法
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
地基处理 3 换填垫层法
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
地基处理换填垫层法课件
平板振动法
总结词
利用振动平板对土层进行振捣密实。
详细描述
平板振动法使用振动平板对地基土层进行振捣，通过振动平板的垂直和水平振动，使土层颗粒重新排列，达到密 实效果。该方法适用于松散的砂石、碎石等材料的地基处理。
振动压实法
总结词
结合振动和压实两种方式，提高土层的密实度。
详细描述
振动压实法结合了振动和平板压实两种方法，利用振动器产生高频振动，同时利用重型压路机进行压 实，使土层在振动和压力的作用下达到密实状态。该方法适用于处理碎石、砾石等颗粒材料的地基。
砂石垫层
总结词
强度高、稳定性好
详细描述
砂石垫层由级配良好的砂石材料组成，具有较高的承载力和稳定性，能够有效 地分散上部结构的荷载，减少地基沉降。
砂石垫层
总结词
易于获取、价格低廉
详细描述
砂石垫层材料广泛分布，易于获取，且价格相对 较低，能够降低工程成本。
总结词
施工简便、工期短
砂石垫层
详细描述
砂石垫层的施工工艺简单，机械化程度高，能够缩短工期，提高 工程效率。
感谢您的观看
THANKS
05 垫层质量检测与验收
垫层质量检测方法
观察法
通过肉眼观察垫层的表 面，检查其是否平整、 无裂缝、无松散等现象
。
触探法
使用触探仪对垫层进行 触探，检测其密实度和
均匀性。
压实度检测
通过取样测定垫层的压 实度，确保其满足设计
要求。
承载力检测
在垫层上施加一定压力 ，检测其承载力是否符
合设计要求。
垫层质量验收标准
垫层材料通常采用砂、碎石、矿渣、素土等松散材料，根据工程需要进行选择和调 整。
换填法处理模板ppt课件
实能量的改变而产生的 不同压实曲线见图2-2
图2-2 压实功能对压实曲线的影响
三、压实参数的确定
1 室内击实试验操作步聚
压实参数首先通过室内的击实试验初步确定后，再据工程实 际修正室内试验参数，进而指导现场施工。具体步骤如下：
①样料制备：样品风干或在低于600C的温度下烘干并碾散，过5mm 样筛拌匀备用；
含水量wop±2%) 来进行检验。
不同结构对土体密实度的要求
见表2-1
表2-1
图2-3 工地与室内击实试验比较
碾压6(a),12(b),24(c)遍; d-室内击实试验
不同结构对土体密实度的要求
第二章 换填法处理 第三节 施工方法与砂(碎)石垫层设计
一、施工方法 对软土地基，虽然不同材料的垫层其应力分布稍有不同，
(c) 而 当含水量继续增加时(并达到一定程度后) ，孔 隙中水量增加，尤其是饱和度达到85～90%后，孔隙中气体 被水包围，并以微小的封闭气泡形成出现，并由表面张力而 固定，此时，外力的增加反而更加难以挤出这些气体，因而 压实效果越来越差；
(d) 再继续增加含水量时，外力的作用下，仅仅使孔隙 水压增加并阻止土粒的移动，因而土体反而得不到压实，干 实度下降(这也是形成单峰曲线的原因)。
但从试验结果分析，其极限承载力都比较接近。此外，通过 沉降观测资料发现，不同材料垫层的特点基本相似。
因此，各种材料的垫层设计计算方法相同，并按砂(砂 石、碎石)垫层的计算方法进行。
对于特殊土地基，所考虑解决问题的关键不同，故在设 计上有所差异。
一、施工方法
1、机械碾压法
•常用机械：平碾、羊足碾、压路机等（注意适用条件） •适用条件：大面积填土和杂填土等土方量较大的工程。
换填垫层法 ppt课件
3并压（夯、振）实至要求的密实度 为止，这种地基处理方法称为换填法。
地基处理
• 适用性：
哈 哈，问题 来了……
“软弱土层的厚度不大” ----到底是多少米？在实际工程 中，什么情况下优先选用该法？
• 通常基坑开挖后，利用分层回填压实，也可处理较深的软弱土 层，但经常由于地下水位高而需要采用降水措施；坑壁放坡占 地面积大或需要基坑支护；以及施工土方量大，弃土多等因素， 从而使处理费用增高，工期延长，因此换填法的处理深度通常 宜控制在3米以内。但也不应小于0.5米，因为垫层太薄，则换 土垫层的作用也不显著。在湿陷性黄土地区或土质较好场地， 一般坑壁可直立或边坡稳定时，处理深度可限制在5米以内。
按下
卧层
的承 载力 确定
pzpczfaz
地基处理
(1) 垫层厚度的确定
pzpczfaz
按下
卧层
的承
b
载力
确定 回填土
d
z 砂垫层
p cz
pz
b
地基处理
问题：
如何确定？
pz ──荷载作用下垫层底面处的附件应力
地基处理
[ p k p c ] 基 础 底 面 处 的 附 加 应 力
(1) 垫层厚度的确定
第一层 二 三 ……
第i层
地基处理
土的各种重度
重度又称为容重、体积重量。土的重度通常是
指土的天然重度，即单位体积中土颗粒所受的重 力,是土的有效密度与重力加速度的乘积.
地下水位以上
土的重度=有效重度
土
的
重 度
有效重度=
地下水位以下
土的重度-浮力（水的重度）
地基处理 某条形基础，垫层下为淤泥质土，承载力特征值为 50kPa,试按《理论公式确定修正后的承载力特征值。
地基处理
• 适用性：
哈 哈，问题 来了……
“软弱土层的厚度不大” ----到底是多少米？在实际工程 中，什么情况下优先选用该法？
• 通常基坑开挖后，利用分层回填压实，也可处理较深的软弱土 层，但经常由于地下水位高而需要采用降水措施；坑壁放坡占 地面积大或需要基坑支护；以及施工土方量大，弃土多等因素， 从而使处理费用增高，工期延长，因此换填法的处理深度通常 宜控制在3米以内。但也不应小于0.5米，因为垫层太薄，则换 土垫层的作用也不显著。在湿陷性黄土地区或土质较好场地， 一般坑壁可直立或边坡稳定时，处理深度可限制在5米以内。
按下
卧层
的承 载力 确定
pzpczfaz
地基处理
(1) 垫层厚度的确定
pzpczfaz
按下
卧层
的承
b
载力
确定 回填土
d
z 砂垫层
p cz
pz
b
地基处理
问题：
如何确定？
pz ──荷载作用下垫层底面处的附件应力
地基处理
[ p k p c ] 基 础 底 面 处 的 附 加 应 力
(1) 垫层厚度的确定
第一层 二 三 ……
第i层
地基处理
土的各种重度
重度又称为容重、体积重量。土的重度通常是
指土的天然重度，即单位体积中土颗粒所受的重 力,是土的有效密度与重力加速度的乘积.
地下水位以上
土的重度=有效重度
土
的
重 度
有效重度=
地下水位以下
土的重度-浮力（水的重度）
地基处理 某条形基础，垫层下为淤泥质土，承载力特征值为 50kPa,试按《理论公式确定修正后的承载力特征值。
《换土垫层法》PPT课件
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4
二、填土的压实机理
1、粘性土的压缩有一个最优含水率问题 2、一般的土都含有些细粒，或者粘粒，粘性土的含量的 多少影响到最优含水量的大小，粘粒越多，最优含水量 越大，反之亦然。 3、最优含水率一般是在实验室内的击实实验得到的。 4、对于土的压实，不同的压实功能，也会影响到最优含 水量的值。如对于同种土，压实功能越大，则需要的最 优含水量要相应降低。 5、现场施工的土料，土块大小不一，含水量和铺填厚度很 难控制均匀，实际压实土的均质性差。对现场土的压实，
应与以施压工实含系水数量来检验土 c的控制干密度与最大干密度之比）
编辑ppt
5
三、砂垫层设计
对砂垫层的设计，要求又足够的厚度以置换 可能被剪切破坏的软弱土层，又要求有足够的 宽度以防止砂垫层向两侧挤出。经过换填垫层 法处理后，可将上部荷载传递到下面的下卧层， 以满足建筑物对地基承载力和沉降的要求；当 垫层下面有较软弱土时，也可加速软弱土层的 排水固结和强度的提高。
编辑ppt
11
即使地基处理后，地面水仍能从垫层侧面深入下部未 处理的湿陷性土层引起湿陷，故对有放水要求的建筑不得 采用。
整片垫层一般设置在整个建筑物的平面范围内，每边 超出建筑物外墙基础外缘的宽度不应小于垫层的厚度，并 不小于2m。整片垫层的作用消除被处理土层的湿陷性， 以及防治表水从上部或侧面深入下部未处理的湿陷性土层。
或3：7配合比）在湿陷性黄土地区适用较为广泛，这是一 种以土治土的处理湿陷性的方法，传统厚度一般为1～3m。
素土或灰土垫层可分为局部垫层和整片垫层。当仅要求 消除基底下处理土层的湿陷性时，宜采用素土垫层；当要 求提高地基承载力和水稳定性时宜采用灰土垫层。
局部垫层一般设置在矩形或方形基础或条形基础底面 下，主要用于消除地基的部分湿陷性，并提高承载力。据 工程经验，局部处理的范围，每边超出基础底边的宽度不 应小于其厚度的一半，
换填垫层法的概念适用性及加固机理PPT培训课件
粉煤灰是燃煤电厂的工业废弃物。 按排放系统划分：干排灰、湿排灰和调湿灰 按含钙量划分： 高钙灰(CaO≥10%)、低钙灰(CaO ＜10%) 上海粉煤灰化学成分见表2-6，可作为填筑材料。 粉煤灰垫层适用于厂房、机场、港区陆域和堆场等大、中 、小型工程的大面积填筑。
2020年11月18日
2.3 换土垫层的设计
Pcz Pz b'
2.3 换土垫层的设计
pz计算 工程上常按应力扩散角计算，如《建筑地基处理技术规
范》（JGJ79－2002）介绍的用应力扩散角计算公式如 下：
条形基础 矩形基础
2020年11月18日
pz
b( p pcz ) b 2ztg
pz
(b
bl( p pcz ) 2ztg )(l 2ztg )
（垫层引起应力扩散）
2020年11月18日
2.2 加固机理
二、换填材料
•砂和砂石： 中粗砂，可掺入一定量的碎（卵）石，含泥量小于3%； •灰土： 生石灰：Cao含量8%，消解3-4天； 土：不含有机质的粘性土； 配比：石灰：土=2：8或3：7； •碎石：d=5-40mm,含泥量小于5%；
2020年11月18日
2020年11月18日
2.3 换土垫层的设计
4、砂石垫层沉降计算
沉降量等于垫层自身的变形量与下卧层的变形量之和：
s s1 s2 s －基础沉降量（mm）； s1 －垫层自身的竖向压缩量（mm）； s2 －垫层底面以下各压缩层压缩变形之和（mm）。
垫层的压缩模量应由荷载试验确定。当无试验资料时，砂 垫层的压缩模量可选用24～30MPa，其它垫层的压缩模量 可查阅相关规范。
2.3 换土垫层的设计
1、换土垫层的设计主要根据换土作用确定
2020年11月18日
2.3 换土垫层的设计
Pcz Pz b'
2.3 换土垫层的设计
pz计算 工程上常按应力扩散角计算，如《建筑地基处理技术规
范》（JGJ79－2002）介绍的用应力扩散角计算公式如 下：
条形基础 矩形基础
2020年11月18日
pz
b( p pcz ) b 2ztg
pz
(b
bl( p pcz ) 2ztg )(l 2ztg )
（垫层引起应力扩散）
2020年11月18日
2.2 加固机理
二、换填材料
•砂和砂石： 中粗砂，可掺入一定量的碎（卵）石，含泥量小于3%； •灰土： 生石灰：Cao含量8%，消解3-4天； 土：不含有机质的粘性土； 配比：石灰：土=2：8或3：7； •碎石：d=5-40mm,含泥量小于5%；
2020年11月18日
2020年11月18日
2.3 换土垫层的设计
4、砂石垫层沉降计算
沉降量等于垫层自身的变形量与下卧层的变形量之和：
s s1 s2 s －基础沉降量（mm）； s1 －垫层自身的竖向压缩量（mm）； s2 －垫层底面以下各压缩层压缩变形之和（mm）。
垫层的压缩模量应由荷载试验确定。当无试验资料时，砂 垫层的压缩模量可选用24～30MPa，其它垫层的压缩模量 可查阅相关规范。
2.3 换土垫层的设计
1、换土垫层的设计主要根据换土作用确定
地基处理—换填垫层(土力学课件)
换填垫层的质量检验
换填垫层的质量检验
常用的检验方法
常用的检验方法：环刀法、贯入法、静力触探、轻型动力 触探、标准贯入试验、重型动力触探等。 测定压实系数方法：灌砂法、灌水法或其他方法。
换填垫层的质量检验
检验方法的选择
根据填筑材料选择检验方法： （1）粉质粘土、灰土、粉煤灰和砂石垫层应选用：环刀 法、贯入法、轻型动力触探或标准贯入试验 （2）碎石、矿渣垫层应选用：重型动力触探。 以上均应通过现场试验以设计压实系数所对应的贯入度 为标准检验垫层的施工质量。
换填垫层的质量检验
垫层的检验遵从原则
（1）垫层的施工质量检验必须分层进行。应在每层的压实 系数符合设计要求后铺填上层土。 （2）竣工验收采用载荷试验检验垫层承载力时，每个单体 工程不宜少于3点；对于大型工程应按单体工程的数量或工 程的面遵从的原则：
铺设土工合同材料时，下铺地基土层应平整，防止土工合成 材料被穿刺、顶破。 铺设时应把土工合成材料张拉平直、绷紧，严禁有折皱； 端头应固定或回折锚固；连结宜用搭接法、缝接法和胶结法， 并均应保证主要受力方向的连结强度不低于材料的抗拉强度。 切忌曝晒或裸露。
换填垫层的施工
换填垫层的设计
垫层厚度的确定
b
回填土
pk
d
z 砂垫层
pcz pz
b
换填垫层的设计
垫层厚度的确定
条形基础：
pz
b( pk pc )
b 2z tan
矩形基础：
pz
(b
bl( pk pc )
2z tan )(l 2z tan )
pz pcz faz
换填垫层的厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m， 一般厚度为1～2m。
换填垫层的质量检验
土木工程施工换填垫层法PPT课件
地基承fv载力fk设计B值 B 3 Df 0 Df 0.5 54 17.81 7.51.6 1.1 2.6 0.5 88.4kPa
2
z cz 50.1 29.8 79.9kPa<fv 88.4kPa
地基稳定性
第19页/共40页
（3）确定砂垫层的底宽
B B+2z tan 1.2 21.6 tan30 3.0m
第14页/填处理后的地基，由于理论计算方法尚不够完善， 垫层的承裁力宜通过现场载荷试验确定。当无试验资料时， 可按下表选用，并应验算下卧层的承载力。
第15页/共40页
第16页/共40页
例题：某五层砖石混合结构的住宅建筑，墙下为条形基础，
宽B＝1.2m，埋深d=1m，上部建筑物作用于基础上的 荷载F=150kN/m。地基土表层为粉质粘土，厚h1=1m，
第33页/共40页
2）击实性能好。
粉煤灰的颗粒组成特点，使它具有可振实或碾压的条 件，击实试验曲线峰值段比天然土具有相对宽度的最优含 水量区间，粉煤灰的最优含水量变动幅度是±4％，大于 土的±2％的变动幅度。因此，物煤灰在回演施工过程中 达到设计密实皮要求的含水量容易控制，施工质量容易得 到保证。
换填法多用于公路构筑物的地基处理，在建筑工程中也有一定范围的 应用。换填法的加固原理是根据土中附加应力分布规律，让垫层承受上部 较大的应力，软弱层承担较小的应力，以满足设计对地基的要求。
第1页/共40页
2、垫层的作用
（1）提高持力层的承载力 通过扩散作用使传到垫层下软弱土层的应力减小。
（2）减小沉陷量 一般地基浅层部分的沉降量在总沉降量中所占的比
（应力扩散角θ=30°，z/B>0.5）
（基础及其上填土平均重度γG=20kN/m3。）
2
z cz 50.1 29.8 79.9kPa<fv 88.4kPa
地基稳定性
第19页/共40页
（3）确定砂垫层的底宽
B B+2z tan 1.2 21.6 tan30 3.0m
第14页/填处理后的地基，由于理论计算方法尚不够完善， 垫层的承裁力宜通过现场载荷试验确定。当无试验资料时， 可按下表选用，并应验算下卧层的承载力。
第15页/共40页
第16页/共40页
例题：某五层砖石混合结构的住宅建筑，墙下为条形基础，
宽B＝1.2m，埋深d=1m，上部建筑物作用于基础上的 荷载F=150kN/m。地基土表层为粉质粘土，厚h1=1m，
第33页/共40页
2）击实性能好。
粉煤灰的颗粒组成特点，使它具有可振实或碾压的条 件，击实试验曲线峰值段比天然土具有相对宽度的最优含 水量区间，粉煤灰的最优含水量变动幅度是±4％，大于 土的±2％的变动幅度。因此，物煤灰在回演施工过程中 达到设计密实皮要求的含水量容易控制，施工质量容易得 到保证。
换填法多用于公路构筑物的地基处理，在建筑工程中也有一定范围的 应用。换填法的加固原理是根据土中附加应力分布规律，让垫层承受上部 较大的应力，软弱层承担较小的应力，以满足设计对地基的要求。
第1页/共40页
2、垫层的作用
（1）提高持力层的承载力 通过扩散作用使传到垫层下软弱土层的应力减小。
（2）减小沉陷量 一般地基浅层部分的沉降量在总沉降量中所占的比
（应力扩散角θ=30°，z/B>0.5）
（基础及其上填土平均重度γG=20kN/m3。）
换填垫层法课件
3.3.5 垫层材料的选用
1）砂石
宜用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑（粒径小于2mm部分 不超过总重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部分不超过总重9%）时，应掺入不少于总重30%碎石或卵 石。
砂石最大粒径不宜大于50mm。对湿陷性黄上地基，不得选用砂石等透水材料。
垫层表的2.5每垫层层铺的填每层厚铺度填和厚度压及实压遍实遍数数
施工设备
每层铺填厚度/mm
平碾（8～12t）
200～300
羊足碾（5～16t）
200～350
蛙式夯（200kg）
200～250
振动碾（8～15t）
600～1300
振动压实机（2t，振动力 98kN）
1200～1500
插入式振动器
200～500
换填垫层法
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，
b2z.tan
图3.3 垫层内应力分布
矩形基础：
pz(b2zb t(alp k)n l(p c2 )ztan )
3.3.4 沉降计算
ssdse[s]
sd 1E.s5i(z mhi)
se e11ee12hi
m1 3(xyz)
式中 [ s ]——建筑物的允许沉降量；
sd ——地基瞬时沉降，； se ——地基主固结沉降； hi ——各分层土的厚度； e1 ——自重作用下土的孔隙比； e2 ——加上部荷载作用后土的孔隙比； Esi ——土层的压缩模量；
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型建筑、构筑物地基。
(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。 被选用工业废渣的粒径、级配和施工工艺等应通过试验确定。
地基处理
(7) 土工合成材料 由分层铺设的土工合成材料与地基土构成加筋层。所用土 工合成材料的品种与性能及填土的土类应根据工程特性和地基 土条件，按照现行国家标准《土工合成材料应用技术规范》 （GB50290-98）的要求，通过设计并进行现场试验后确定。
土工格栅
土工格室
三维土工网垫
地基处理
淤泥修正后地基承载力特征值：
f az f ak b b 3 d m D 0.5
b 0,b 1.0, 所以淤泥层承载力修正公式变为：
faz fak m D 0.5
f ak ——给定的淤泥地基承载力特征值；
粉质粘土
1 17.5kN / m3
淤泥 2 17.5kN / m 3， 粉质粘土，f aK 50kPa
地基处理某条形基础，宽度1.6m，受轴心荷载Fk=300kN/m,基
例：础埋深1m,垫层厚度为0.95m，垫层及回填材料为中 砂，
解：
faz fak m D 0.5
垫层太薄，换土垫层的作 用不明显
地基处理
2.1 概述
基本原理：
根据土中附加应力分布规律，让垫层承受上部较大的应 力，软弱层承担较小的应力，以满足设计对地基的要求。 1.提高地基承载力-----采用抗剪强度较高的填筑材料 2.减小沉降量-----密实，垫层对应力的扩散作用 3.加速软弱土的排水固结-----绕基础排水，增加了排 水面，使基础下的空隙水压力迅速消散。 4.防止冻胀，空隙大，减小了毛细管现象 5.消除膨胀土的胀缩作用-----干湿循环 6，消除湿陷性黄土的湿陷作用
地基处理
地基处理
主要内容
2.1概述
2.2土的压实原理
2.3换填垫层设计 2.4垫层碾压施工 2.4质量检验
地基处理
2.1 概述
软土
当软弱土地基的承载力和变形满足 不了建筑物的要求,怎么办？
软弱土层的 厚度不大 1将基础底面下处理范围内 的软弱土层部分或全部挖去
2分层换填强度较大的砂、 碎石、素土、灰土、二灰、 粉煤灰、高炉干渣或其它性 能稳定、无侵蚀性等材料
m 18kN / m3
f az f ak m D 0.5 =80+18 （1.95-0.5） =106.1kPa
地基处理
(4) 粉煤灰 可用于道路、堆场、和小型建筑、构筑物的换填垫层。粉煤 灰垫层上宜覆土0.3~0.5m。作为建筑物垫层的粉煤灰应符合放射 性安全标准的要求。粉煤灰垫层中的金属构件、管网宜采用适当 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。
地基处理
(5) 矿渣 垫层使用的矿渣是指高炉重矿渣，可分为分级矿渣或不分级矿渣、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
地基处理
(2) 粉质粘土 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。用于湿陷性黄土或 膨胀土地基的粉质粘土垫层，土料中不得夹有砖、瓦和石块
地基处理
(3) 灰土 体积配合比宜为 2:8 或 3:7 。土料宜用粉质粘土，不宜使用块状 粘土和砂质粘土，不得含有松软杂质，并应过筛，其颗粒粒径不 得大于15mm。石灰宜用新鲜的消石灰，其颗粒粒径不得大于5mm。
地基处理
垫层的分类P27
根据换填材料的不同可分为：
（1）砂石 (2) 粉质粘土 (3) 灰土
(4) 粉煤灰
(5) 矿渣
(6) 其他工业废渣
(7) 土工合成材料
地基处理
垫层材料选用-----砂石
砂石垫层材料宜选用质地坚硬的碎石、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 砂石的最大粒径不宜大于 0.075mm的部分不应超过总重的9%）时， 50mm 。对湿陷性黄土地基， 应掺入不少于总重的30%的碎石或卵石。 不得选用砂石等渗水材料。
第一层
二 三
……
第 i层
地基处理
土度通常是 指土的天然重度，即单位体积中土颗粒所受的重 力,是土的有效密度与重力加速度的乘积.
地下水位以上
土 的 重 度 地下水位以下
土的重度=有效重度
有效重度= 土的重度-浮力（水的重度）
地基处理
某条形基础，垫层下为淤泥质土，承载力特征值为 50kPa,试按《理论公式确定修正后的承载力特征值。
由于淤泥与淤泥质土的承载力修正系数：
m
D
——软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度 ——软弱下卧层以上埋深。
地基处理
土的加权平均重度
设第i层土的重度为 i ，厚度为 则这i层的加权平均重度为 m
hi
地面
m
1h1 2 h2 3h 3 +......+ i hi
h1 h2 h3 ......hi
3并压（夯、振）实至要求的密实度 为止，这种地基处理方法称为换填法。
地基处理
• 适用性：
哈 哈，问题 来了……
“软弱土层的厚度不大” ----到底是多少米？在实际工程 中，什么情况下优先选用该法？
• 通常基坑开挖后，利用分层回填压实，也可处理较深的软弱土 层，但经常由于地下水位高而需要采用降水措施；坑壁放坡占 地面积大或需要基坑支护；以及施工土方量大，弃土多等因素， 从而使处理费用增高，工期延长，因此换填法的处理深度通常 宜控制在3米以内。但也不应小于0.5米，因为垫层太薄，则换 土垫层的作用也不显著。在湿陷性黄土地区或土质较好场地， 一般坑壁可直立或边坡稳定时，处理深度可限制在5米以内。
解：
faz fak m D 0.5
17.5 1.0 (17.5 10) 1.5 m 2.5 11.5kN / m
Nk 120kN
1.0m 1.2m 1.5m
f az f ak m D 0.5 =50+11.5 （2.5-0.5） =73kPa