砂石垫层法在建筑地基处理中的应用
砂石垫层在浅层地基中的应用
中 比 由 桩 体 组 成 的 复 合 地 基 更 快 捷 ， 更廉 价 ，所 以 在 一 般 中小 型 建 筑 中广 泛应 用。 （） 垫 层 置 换 局 部 软 弱 土 层 。 １砂
实 践 证 明 ， 对 于 中 小 型 建 筑 物 ， 采 用砂 石 垫 层 作 为 浅 层 地 基 处
理 的 方 法 ， 效 果 显 著 。 这 种 方 法可
就 地 取 材 ， 施 工 机 具 简 单 、 快 捷 而
经 济 ， 因 此 在 浅 层 软 弱 地 基 处 理 中
得 到 广 泛 应 用 。 当建 筑 物 基 础 下 持
场 支 的 排 水 固 结 ， 提 高 其 强 度 ， 避 免 地 基 土 塑性 破 坏 ； 在 膨 胀 土 中， 砂 石 垫 层 可 以 调 整 甚 至 消 除 膨 胀 土 的 胀 缩 作 用 ， 以 控 制 建 筑 物 的 变 形 ，从 而控 制墙体 裂缝 的 出现。
例如 ， 某４ 层砖 砌 体 综 合 楼 ，建 筑 平 面 呈 口字 形 ，分 东 西 南 北４ 幢楼 ， 基 础 为 混 凝 土条 基 ， 埋 深 ２ 。 南 楼 基 ｍ
了褥 垫 作 用 。 当膨 胀 土 胀 缩 时 ， 它 可 以轻ห้องสมุดไป่ตู้微滑 动 ， 借 以 调 整 基 底 的不
均 匀沉 降。 （） 垫 层 施 工 时 ， 应 使 砂 含 水 ３砂
开 裂 ，例 如 一 栋３ 层外 廊 教 学 楼 ， 因
直 接 建 在 膨 胀 土 地 基 上 而 未 采 取 措 施 ， 使 用 数 年 后 虽 经 ３ 加 固 ， 但 最 次 终 墙 体 开 裂 严 重 ， 变 成 危 房 。 新 建 建 筑 物 ， 设 计 上 考 虑 了 膨 胀 土 地 基
砂石垫层在处理某建筑物场地软土地基中的应用
干灰强度（ Ｐ ） Ｍ ａ 湿 灰 强 度 （ ａ ＭＰ ）
（７ １１ ． （２ １８ ．
（７ ）６ ． ｆ３ １７ ．
１ ８ ． ０ ０ ６ ． ４
１９ ． ２ （ ８ Ｊ ． ５
２４ ４ ｆ６ 】 ． ７
３７ ． ６ １９ １
表 ２ 粗 、 粉 煤 灰 对 二 灰 土 强 度 的 影 响 细
湿 状 粉 煤 灰 要 佳 ，不 但 材 料 用 量 较 少 ， 而 且基 层 裂缝 也 明显 减 少 。 摊 铺 成 型 的 基 层 平 整 度 得 到 改
已能 满 足规 善 。采 用干状粉煤 灰使混合 料的最佳 碎石 混 合 料 其 强 度 代 表 值 为 １ ９ＭＰ ， 碎 石 混 合 料 用 于 道 路 基 层， ． ａ ０
通 过 对 干 、湿 不 同 状 态 粉 煤 灰 在
仅 为 ０ ２ＭＰ ， 低 于 高级 路 面 基 层 强 状 粉 煤 灰 堆 放 于 露 天 ， 天 刮 风 粉 尘 飞 二 灰 碎 石 基 层 中 性 能 的 试 验 研 究 ． ． ａ ４ 远 晴 以 污 雨 使 度 ＞ ． ＭＰ 的 要 求 这证 明湿 灰 的活 扬 ， 染 空 气 ， 天 受 淋 ， 场 地 遍 遭 污 及 在淮 北 相 山南 路 工 程 中 作 了 比 对 试 ／０８ ａ 性 成 份 已 明 显 减 弱 ，当配 比 要 达 到 ６ 染 ， 造 成浪 费 ： ： 且 １： ６７ ８时 ， 能 满 足 设 计 要 求 实 际 施 才
表 １ 不 同配 比的 击 实 及试 验 结 果
次 均 需 测 定 其 含 水量 ， 后 再 定 出其 确 然 切 的 配 合 比， 施 工 带 来 不 便 ， 且 易 给 而
产生失误 ：
砂石垫层法在建筑地基处理中的应用
砂石垫层法在建筑地基处理中的应用摘要:文章介绍了砂石垫层法处理地基基础的优点,论述了砂石垫层的适用范围及主要作用,并着重对其设计及施工中的一些注意事项进行探讨。
关键词:砂石垫层法地基设计施工砂石垫层法是地基浅层处理的一种常用方法,属于换填法。
其原理是先将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去,然后分层换填强度较大的砂(碎石、素土、灰土、高炉下渣、粉煤灰)或其它性能稳定、无侵蚀性的材料,再分层夯实,作为地基持力层。
下面,笔者就砂石垫层法在建筑地基处理中的相关技术问题进行阐述,以供同行参考。
一、砂石垫层的适用范围及主要作用就换填材料的不同而言,砂石垫层是现实施工中最常用换填方法,应用范围广泛,主要适用于中小型建筑工程的塘、浜、沟等的局部处理及一般饱和、非饱和的软弱土和水下黄土地基处理,不宜用于地下水位较高,且地下水流量大、流速快的地基处理及大面积堆载、密集基础和动力基础的软土地基处理。
大量工程实践证明,各种换填材料经过压实换填后都可以提高地基承载力、减少沉降量、加速软弱土层的排水固结、防止冻胀、消除膨胀土的胀缩等作用,是当前地基处理技术中比较经济可行的方法之一。
砂石垫层在浅层地基处理中比由桩体组成的复合地基更快捷、价廉,其作用主要体现在以下三个方面:(1)提高基础底面以下地基浅层的承载力。
地基中的剪切破坏是从基础底面下边角处开始,随基底压力的增大而逐渐向纵深发展的,因此当基底面以下浅层范围内可能被剪切破坏的软弱土为强度较大的垫层材料置换后,可以提高承载能力;(2)减少沉降量。
一般情况,基础下浅层的沉降量中所占得比例较大。
由于土体侧向变形引起的沉降,理论上也是浅层部分占的比例较大。
以垫层材料代替软弱土层,可大大减少这部分的沉降量;(3)加速地基的排水固结。
用砂石作为垫层材料,由于其透水层大,在地基受压后便是良好的排水面,可使基础下面的空隙水压力迅速消散,避免地基土的塑性破坏,且可加速垫层下软弱土层的固结及其强度的提高。
换填砂垫层在地基处理中的应用
Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｃ ａ ｅ— ｆｌｉ ｇ Ｓ ｎ ｓ ｏ ｎ Ｇｒ ｕ ｄ Ｔｒ ａ ｍ ｅ ｐｌ ｔｏ ｆＥｘ ｈ ｎｇ — ｉ ｎ ａ ｄ Ｃｕ ｈｉ ｎ ｉ ｏ ｎ ｅ ｔ ｎｔ ｃ ｌ
换 填材料 宜 选 用 角 砾 、 圆砾 、 砂 、 砾 中砂 、 砂 粗
等 ， 配 良好 ， 极 不得 含有 植 物残 体 、 垃圾 等 杂物 。垫
层 的承 载力宜通 过现 场 原位 测 试确 定 ， 采用 浅 层 如 平 板荷 载试验等 确 定 。对 一 般 工程 ， 当无 试验 资 料
Ａｂ ｔａ ｔ Ｓ ｎ ｕ ｈ ｏ ｓａｌ ｆ ｃｉｅｍｅ ｈ ｄ ｃ ｍｍｏ ｌ ｓ ｄ ｉ ｈ ｌ ｗ ｇｏ ｎ ｒａｍｅ ｔ Ｉ ｈ ａ ｅ ， ｈ ｏ ｇ ｎ ｉ ｓ ｒ ｃ ： ａ ｄ ｃ ｓ ｉ ｎ ｉ ｌ ｅｆ ｔ ｔ ｏ ｏ ｅ ｖ ｎｙ ｕ ｅ ｎ ｓ ａｌ ｒ ｕ ｄ ｔ ｔ ｎ ．ｎ ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ ｔ ｒｕ ｈ ｅ ｇ・ ｏ ｅ
以换 填砂 垫层 设计 的关 键 是 垫层 的厚 度 、 宽度 的确 定及其 下卧土层 承载力 的验算 。
１ ２ 垫层承载 力的确 定 ．
上部 的粉 土、 粉细砂层 的承载力 较低 ， 且地 下水位 较
高， 天然地基常 常不 能 满 足设 计 要求 需 对地 基 进行 人工处理 ， 使地 基 承载 力 和 变形 满足 设 计要 求 。地 基处理有 桩 基 、 夯法 、 填法 、 强 换 预压 １ ２月
包
钢
科
技
Ｖ １ ３ Ｎｏ ６ ｏ ． ５， ． Ｄ ｃ ｍｂ ｒ ２ ０ ｅ ｅ ｅ ，０ ９
砂石垫层法在地基处理中的设计与应用
砂石垫层法在地基处理中的设计与应用1前言我国从上世纪50年代中期至今，在建筑、公路、铁路、水利及市政工程中，用砂石换土垫层处理软土地基较为广泛，砂石垫层是一种直接用一定比例的砂石直接置换地基持力层软弱土的处理方法，施工时将基底下一定深度的软弱土挖除，分层回填砂、碎石等强度较大的材料，并加以夯实振密，由于以下原因，砂石垫层的承载力比原来的软弱地基高：（1）用于置换软弱土层的砂石等材料，其抗剪强度指标较高；（2）垫层的压缩性较低，即压缩模量较大，故可减少沉降量；（3）砂石垫层的透水性较大，可以成为下卧饱和软土的排水面，使软土上部的孔隙水压力消散，从而加速软土的固结和软土抗剪强度的提高。
此外砂石垫层可以防止冻胀和消除膨胀土地基的胀缩作用，在季节性土地区，砂石一般没有冻胀性；而用砂石垫层置换膨胀土，可以有效的避免土的胀缩，但是，砂石垫层不宜用于处理湿陷性黄土地基，因为砂石垫层的良好透水性反而容易引起黄土产生湿陷。
大量工程实践证明，砂石材料经过压实换填后可以有效提高地基承载力，减少沉降量、加速软土层的排水固结、防止冻胀、消除膨胀土的胀缩等作用，在换填材料丰富、土层勘察明确的地区，砂石换填软弱地基的施工方法具有施工简便、成本低、工期短、受天气影响小等特点，是当前地基处理技术中比较经济可行和常用的方法之一。
2工程概况某小区地下车库工程，建筑面积5500平方米，条形基础，剪力墙结构，长度72米，宽度76米，拟建场地属于河流侵蚀堆积地貌，地势平坦，原为耕作地，勘察结果显示：场地地基土主要以第四纪沼泽沉积淤泥质土为主，上部覆盖少量素填土。
第一层素填土，第二层填土呈松散、流塑、软塑状，地基土具有高压缩性，承载力低，属于地基软弱土，不宜作为建筑、构筑物的持力层，而第三层中粗砂，第四层粉质粘土以下的土层呈硬塑状，具有低压缩性，承载力高的特点，是勘察场地内建筑、构筑物良好的持力层，换填部分软弱土可以有效的提高地基的承载力从而达到设计要求，该工程原设计为换填3：7灰土，但是由于基坑开挖时间过长，导致该部分灰土换填施工处于雨季施工，施工无法正常进行，故调整回填材料，将3：7灰土回填变为3：7砂石回填。
浅析砂石级配回填在地基处理中的应用
浅析砂石级配回填在地基处理中的应用摘要：阐述砂石级配回填在大同市北岳中学改扩建工程一期中的施工过程，及施工过程中的注意事项、控制要点等。
关键词：换填垫层法；级配回填；静载试验；沉降量Abstract: The sand and gravel grade with backfill issue of the construction process of the renovation and expansion project in Datong The Northern Secondary School, and the precautions in the construction process, the control points.Key words: replacement cushion method; graded backfill; static load test; settlement换填垫层法是地基处理中的一种常规方法，即当建筑物基础底下的要求范围内的持力层不能满足上部荷载对地基的要求时，将基础下一定范围的土层挖去，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，适用于3m以下处理深度的浅层地基。
1 工程概况大同市北岳中学改扩建工程位于山西省大同市城区东北部御河西路，场地所属地貌单元为大同盆地西北部御河西岸二级阶地。
一期建筑面积31674.33平米，有高中部教学实验楼和师生食堂综合楼两个单体组成，基础形式分别为独立基础加构造防水板和筏板基础。
工程地质条件（见表1）表1 工程地质条件由于天然地基承载力不能满足设计要求，经相关单位协商采用天然级配砂石进行处理，高中部教学实验楼回填厚度2.098m，师生食堂回填厚度1.6m，设计要求地基承载力特征值为240kpa，压实度不小于0.95。
2 材料机具主要材料：天然级配砂卵石（或碎石）混合物，粒径50mm以下，其含量在50%以内，不得含有有机杂质及垃圾，含泥量不大于5%。
砂垫层在处理软弱地基中的应用
： ，
蒜质 表工地 程 征 及 程 地特
案 择
４ ２确 定 垫 层 厚 度 ｚ 由 于③ 层 土 承载 力 为 ２０ Ｐ （ 计 ． ， ０ ｋ ａ设 要求将 ③层 中局部 中粗 砂挖除 ）与砂 垫层承载力相 当 ， ， ③层 土 的承载力容易满 足要求 。因③层 土较 薄 ， ④层 软弱土 的承载 力 起 控 制 作 用 。设 计 计 算 时 可 先 假 定 砂 垫 层 的 厚 度 ， 据 扩 散 角 根 ０ 和 ０ 验算④层土 的承载力 。参见 下图 ： ，
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Ｌ 砂石 绿控黄． 苫 ｂ ⑤砾 版色揭色 ， ） 呈 阻中
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载 ：
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黔 江 卷 烟 厂 拟 建 工 业 厂 房 和 辅 助 用 房 ，场 地 占地 总 长
丝 ） 卷 接 包 车 间 （ 要 用 于 卷 烟 产 品 的包 装 ） 均 为 单 层 网 架 和 主 ，
砂石垫层在地基处理中的应用
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索- 百度文库内蒙古科技大学砂石垫层在地基处理中的应用姓名：章昌保专业：建筑与土木工程学号：201202380摘要：中小城市特别是县区工程体量较小，对于中小型建筑物采用砂石垫层处理比较普遍，实践证明这种方法效果很好。
这种方法施工工艺简单，经济，可就地取材，当建筑物基础持力层较弱又不太厚时，不能满足上部结构对地基承载力及变形的要求，采用砂石垫层置换部分软弱土层以提高基础下部地基的承载力，以减少地基沉降量和不均匀变形，这是常见的做法。
此外，砂石垫层可以加速软弱土层的排水固结，提高其强度，避免地基土塑性破坏；在膨胀土中，砂石垫层可以调整甚至消除膨胀土的胀缩作用，以控制建筑物的变形从而控制墙体裂缝的出现。
本文通过对采用不同材料进行浅层地基处理机理的分析，并结合工程实例，介绍了砂石垫层法的技术特点，并对砂石垫层的设计过程进行了分析计算，阐述了砂石垫层的施工过程。
实践表明，砂石垫层法在软弱地基处理中的应用效果良好，进行了大面积砂石垫层的设计和施工，效果检测表明，地基沉降均匀稳定，经济效益显著，同时经济效益也得到了提高。
关键词: 砂石垫层法；地基处理；承载力；设计；检测砂石垫层地基处理技术若天然地基较为软弱，不能满足地基强度、变形和稳定分析时，则事先要经过人工处理后再建造基础。
在地基处理( GroundImprov ement) 中最常见的是浅层地基处理，这种地基处理方法在我国的大部分地区都十分常见。
浅层地基处理现在常用的有垫层法、强夯法、预压法。
其中垫层法中又有灰土垫层( 三七灰土和二八灰土) 、三灰垫层、素填土垫层、碎石(卵砾石) 垫层和砂石垫层等。
灰土垫层在我国的运用已有千余年的历史，如北京城墙地基、苏州古塔的地基、陕西三原县清龙桥护堤等。
这些灰土迄今还很坚硬，强度较高。
目前，国内采用灰土垫层作为地基的多层建筑已高达六七层，素土垫层由于质量不易控制、粘性土不易压密等原因不常使用。
级配砂石在基础换填中的应用
级配砂石在基础换填中的应用摘要：北京周边区域由于地下砂石料的开采后直接采用生活、生产、建筑垃圾的回填，导致周边区域很多地块在拟建建筑物时出现局部是杂填土、生产、生活垃圾，建筑物的持力层比较软弱的现象，不能满足上部结构荷载的要求，采用换填垫层来进行地基处理，即挖去软弱土层直至挖至设计持力层然后回填级配砂石，分层碾压，从而改变地基承载力、提高其稳定性，达到设计要求的地耐力。
本文结合我方在施实际工程例子，对回填级配砂石控制关键点，施工过程中应注意的问题进行阐述。
关键词：软弱土层；地基处理；地耐力；级配砂石；碾压1、概序：本工程基坑深度7.5m，在挖至设计标高-7.5m时，出现3m深、约1500㎡的渣填土，未见设计细砂持力层。
要求土壤承载力为20t，压实系数≥0.95，根据地基处理规范确定两个方案：一、回填现场中砂；二、回填级配砂石。
经现场局部区域试验方案一无法实施，机械设备无法正常行走，采用平板振捣器振捣不能满足压实系数的要求。
经现场试验方案二能够正常使用压路机进行压实，满足压实系数达到要求的承载力。
2、压实原理：其关键控制点是最优含水率，含水量较小时，其粒间引力较大，在一定的外部压实功能作用下，还不能有效地克服引力而使土粒相对移动，这时压实效果比较差，当增大土样含水量时，结合水膜逐渐增厚，减小了引力，土粒在相同压实功能条件下易于移动而挤密，所以压实效果较好。
但当土样含水量增大到一定程度后，孔隙中就出现了自由水，结合水膜的扩大作用就不明显了，因而引力的减少就不显著，此时自由水填充在孔隙中，从而产生了阻止土粒移动的作用，所以压实效果又趋下降。
3、换填要求：换填具体要求如下：砂石配合比：砾石20-40mm：天然砂=2:1。
换填时应分层碾压，每层厚度不大于300mm，不小于18t震动压路机碾压分层碾压，压实系数大于0.95。
挖出渣填土时应注意放坡，扰动的细砂层应清除掉。
垫层范围应伸出基础边缘不小于0.5m且不小于换填厚度的0.45倍。
砂石垫层法在地基处理中的应用
文章编号:100926825(2007)0820146202砂石垫层法在地基处理中的应用收稿日期:2006204225作者简介罗明高(2),男,助理工程师,鹤山市建筑设计院有限公司,广东鹤山 5黄健云(2),女,工程师,鹤山市建筑设计院有限公司,广东鹤山 5黄秋南(632),男,助理工程师,鹤山市建筑设计院有限公司,广东鹤山 5罗明高 黄健云 黄秋南摘 要:结合工程实例,介绍了砂石垫层法的技术特点,并对砂石垫层的设计过程进行了分析计算,阐述了砂石垫层的施工过程,实践表明,砂石垫层法在软弱地基处理中的应用效果良好,同时经济效益也得到了提高。
关键词:砂石垫层法,地基处理,承载力,压实度中图分类号:TU472.2文献标识码:A1 工程与地质概况某矿山一综合楼面积为288.00m 2,拟采用条形基础。
4层混凝土框架结构,形状为矩形,长24m ,宽12m 。
南北两边建筑物均为静压预制管桩基础,间距为5m ,西侧为路,东侧为预留用地。
拟建场地属于河流侵蚀堆积地貌,地势平坦,原为耕作地。
场地区域内的抗震设防烈度为6度。
设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为0.05g;等效剪切波速V se =180m/s ,覆盖层厚度约为20m 左右,拟建场地的土类型划分为中软场地土,场地类别为Ⅱ类。
场区地下水类型主要为潜水,赋存于中粗砂层,透水性强,水量较大,静止水位埋深:地面起算3.20m ～3.80m 。
据勘察结果显示:场地地基土主要以第四纪沼泽沉积的淤泥质土为主,上部覆盖有少量素填土。
第①素填土,②素填土层呈松散、流塑、软塑状,地基土均具有高压缩性,承载力低,属于地基软弱土,不宜作建筑、构筑物的持力层;而第③层中粗砂,④层粉质粘土以下的土层呈硬塑状,具低压缩性、承载力高的特点,是勘察场地内建、构筑物的良好持力层,换填部分软弱土可以提高地基的承载力从而达到设计要求,故设计采用砂石换填处理的方法进行地基处理。
2 砂石垫层法的技术特点换土垫层法是将基础下一定深度内的软弱土层挖去,回填强度较高的砂、碎石或灰土等,并夯至密实的一种地基处理方法[1]。
土工格栅砂石垫层在地基处理中的应用
差不大于 5 cm，整平范围按设计尺寸各边加宽 50 cm，要求压实系 数不小于 0． 90，经验收符合要求后进行铺设施工作业。
处理后地基承载力特征值不小于 350 kPa
1） 承压板为正方形，边长为 1 m × 1 m，面积为 1 m2 ； 2） QF100T-20b 型千斤顶 1 台； 3） 型号为 ZB4-500 型电动油泵 1 台； 4） 精度为 0． 01 mm 的位移传感器及表架共 3 套； 5） 基准梁 2 根，主 梁 1 根。
30 m
5m
1
5
2
4
3
图 1 测点布置图
1号
2号
3号
4号
5号
承载力
137
139
142
139
143
平均值
140
根 据 设 计 图 纸 要 求，挡 土 墙 基 础 的 地 基 承 载 力 值 不 小 于 350 kPa，由上述天然地基载荷试验的结果可知，各测试点的地基 承载力均达不到要求。本文采用土工格栅加筋垫层的方案对地 基进行处理。
摘 要： 以攀枝花学院第二家属区 5 号楼道路内侧挡土墙为例，介绍了土工格栅砂石垫层地基处理的设计方案、施工工艺，并进行
了加筋后地基的载荷试验，结果表明，土工格栅砂石垫层可使地基承载力有很大的提高，同时有效地均衡差异沉降和减少总沉降
量，完全满足工程要求。
关键词： 地基基础，地基承载力，载荷试验，土工格栅
2． 3 施工工艺
1） 基底整平及夯实。土工隔栅铺设前先整平铺设层，局部高
收稿日期： 2012-12-05 作者简介： 李学伟（ 1979- ） ，男，硕士，讲师； 郭小康（ 1974- ） ，男，讲师
第 39 卷 第 5 期 2013 年2 月
砂垫层在地基中的应用
砂垫层在地基中的应用砂垫层是地基处理中换土垫层法的一种，是将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去，然后回填强度较高、压缩性较低，并且没有侵蚀性的材料，再分层夯实，作为地基的持力层。
工程实践表明，该方法能就地取材，施工简便，质量易于控制，既能缩短工期，又能降低造价，因此得到普遍的应用。
一、砂垫层的主要作用1、提高基础底面以下地基浅层的承载力。
地基中的剪切破坏是从基础底面下边角处开始，随基底压力的增大而逐渐向纵深发展，因此当基底以下浅层范围内可能被剪切破坏的软弱土为强度较大的垫层材料置换后，可以提高承载力。
2、通过垫层的应力扩散作用，减少垫层下天然土层所承受的压力，减少基础的沉降量。
3、在软土层中由于砂垫层的透水性较好，加速地基的排水固结，结能够有效地缩短沉降稳定时间。
二、砂垫层的适用范围砂垫层适用于3m以内的软弱、透水性强的粘性土层处理。
一般砂垫层的厚度为1～2m。
如果厚度小于50cm，砂垫层的作用不明显；如果厚度大于3m，则施工中比较困难，也不经济。
三、砂垫层的设计砂垫层的设计，主要是决定砂垫层的厚度和宽度。
砂垫层的厚度根据垫层的底部的较弱土层的承载力来确定，即当上部荷载通过砂垫层按一定的扩散角传到下卧土层时，下卧土层顶面所受的总压力不应过其容许承载力。
式中pz——垫层底面处的附加压力设计值（kpa），条形基础可按下式计算 pz=b（pk-pc）/（b+2z·tanθ）pcz——垫层底面处的土自重压力值（kpa）faz——垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值（kpa）砂垫层的宽度，一方面要满足应力扩散角的要求，另一方面要防止垫层向两边软土层挤出。
常用的经验方法是垫层底部宽度b′按下式确定：式中 b——基础宽度z——垫层厚度θ——扩散角（当垫层材料为碎石、粗砂或中砂时，扩散角可取30°；对其他较细的材料，扩散角为22°）四、工程实例广西博白县食品厂办公楼，楼高四层，长86m，宽12m，承载力设计值160kpa，土的天然重度为18kpa，无地下水，拟采用条形基础，基础宽度为2m，基础埋深1m。
砂石垫层在软弱地基处理中的应用
矩
ｚ
）
式中 ｂ— 条形基础 或矩形基础 底面的宽度 （ ＿ ｍ） ／ 矩形 基础 底 面的长 度 （ ） ｍ
ｐ — 基层 底面 压力 （ ｐ — ｋ ａ）
关 键词 ： 土 砂石 垫 层 软
中图分 类号 ： Ｕ４ ７ Ｔ ４ 文 献标识 码 ： Ｂ
０ ５ 则 小起作 。 ｍ，
１ ｌ
．
图 １ 垫 层 内应 力分 布图
一
基础 ２ 砂 石垫 层 ３ 一 一回填
般
２ ２ 垫层 宽度 的确 定 ．
在 Ｏ５ ２ ｍ 之 １为 宜 ， 超过 ３ 则 费 工 费 ～ ５ 日 ＿ 若 ｍ， 若 小 于
垫层的 宽度应满足基 础底 向应 Ｊ 扩散 角的 要 求， 可按公式 确 定， 中 Ｉ压 力扩散 角， 其 ｜ Ｉ ＿ ｂ为条 形 基础或矩形 基础底面的 宽度。底 向 宽度 确定后 ， 再 根据丌挖基坑 要求的坡 度延伸覃底面 ， 即得到砂 垫 层的设 计断面，ｆ 满 垫 云 ｊ应 足 顶面 每边超出摹础 底 面小立／于 ３ ０ ｍ。 ｊ 、 ０ｍ 或从垫 底 面两侧向 Ｌ 当 按 地绎蛉要 求 坡。大而积 整片垫 』面 宽度 ， 放 医 常按 自然倾斜 角 制适当加 宽。（ 罔 ２ 控 ）
，
（）设备慕础执层 ｂ
２ 砂 砂 亓 角） ｂ 荒 础 舞胜
３ 填 十 ４ 设备 荩 础 ａ 减 石 垫 层 自然 倾茅 角 （ 一 １
散 ， 免地 基 十的 塑 肆破坏 ， 避 且可 加速 垫层 下
２ 砂石 垫层 设计 要点 ２１垫 层厚 度 的确 定
软 弱 土层 的 结 及其 强度 的提 高。 ２３ 砂石 垫层 沉降 量验 算 建筑 物基 础沉 降晕 等 丁垫 层 自身 的变 形量 和软 弱下 卧层 的夏 形星 ， 和Ｉ ， 总 ｜Ｓ ＿ ＿ Ｉ
试论砂和砂石垫层在地基加固处理中的应用
３ 砂和砂石级配垫层的施工要点
１选料 宜用颗粒级 配 良好 ， 地坚硬 的中砂或粗砂 ， 中不 ） 质 砂
得含有杂草 、 树根等有机物质 ， 含泥量应 小于 ５％， 石子应选 用粒
３４ｍ， ． 下卧层土 的容许承载力也达不到设计要 求 ， 能作为基础 不 设一定的放坡 ， 防止砂和砂垫层进行 振实 时塌 方。３人 工级配的 ） 的持力层 。在该 工程 附近有一 天然 取砂 场 ， 避免 深基础施 工 ， 为 砂石， 应将砂 、 石拌和均匀后， 再铺夯压实。４垫层底面标高不同 ） 故在地基处理 中 ， 采用 去土换 砂 的方法进 行加 固， 即将表 层 的软 时， 土面应挖 成阶梯或斜坡搭接 ， 并按先深后浅 的顺 序施 工 ， 搭接 弱土层全部挖 除 ， 然后 回填 中砂 ， 分层 淋水 夯实 ， 换砂厚度为 ２ｍ， 处应夯压密实 ， 分层铺设时 ， 接头应做成斜 坡或阶梯 形搭 接 ， 每层 基础埋深为 １ ５ｍ。经标贯测试 ， ． 砂垫 层在夯 实后 的容许 承载 力 错开 ０ ５ｍ～１０ｍ， ． ． 并注 意充 分夯压密实 。５ 垫层铺设 时 ， ） 严禁 为 １０ｋ ａ满 足了设计 要求 。 ４ Ｐ ， 扰动垫层下卧层及侧壁 的软 弱土层 儿 ， ｊ防止 被践踏 ， 冻结和浸 受 实例二 ： 某工业 区厂房地基加 固处理。该厂房 为五层 的钢 筋 泡， 降低 地基强 度。如垫层 下有 厚度较 小 的淤泥或 淤泥 质土层 ， 混凝土框架结构， 基础为双向钢筋混凝土条形基础， 设计要求地基 在碾压荷载下抛石能挤 入该 层底 面时 ， 可采 取挤淤 处理 ， 先在软 容许 承载力不小于 １０ｋ ａ ４ Ｐ 。其 地质上部软弱 土层厚度为 ５ ９ｍ， ． 弱土面上 堆填 块石 、 等 ， 片 然后将其压入 以置换和挤 出软弱土 ， 再 容许承载力为 ９ Ｐ ， ０ｋ ａ未能达到设计要求 。为避 免深基础施工 或 做垫层 。６ 垫层应分层铺设分层淋水 ， ） 保持在 最佳含水量进行夯 打桩施工 ， 在地基加 固处理 中 ， 采用换 砂石 级 配垫层 的方 法进 行 实， 最佳含水量通常为 ５％～９％。７垫 层铺设时应 在基坑 内预 ） 加固， 即将表层的软弱土层 挖除 ３ 然后用均匀搅拌好 的 ３７ ｍ， ： 砂 先安好网格标桩， 控制每层砂垫层的铺设厚度， 第一层松砂铺 石级配 回填 ， 厚度 为 １ ８ｍ， 层淋水 夯实 ， ． 分 基础 埋深 １ ２ｍ。经 ． １ ５∞ ～２ ｍ厚 ， 木夯轻轻夯拍 ， ０ｃ 用 不得使用振动器振实 ； 其余 每 标贯测试 ， 石级配垫层在夯 实后的容许承载力 为 １０ｋａ满足 砂 ６ Ｐ ， 层铺设应 不大 于 ３ ｒ。夯实 、 ０ｃｌ ｌ 压实可采 用平振法 、 插振 法 、 撼 水 了设计要求 。 法、 碾压法等。当用细砂作垫层材料时， 不宜使用振捣法或水撼 实例 三： 某道路过路桥涵桥台基础地基 加 固处理 。该 桥涵跨 法， 以免产生液化现象 。８ 当地下水位较 高或在饱和 的软弱地基 ） 度为 ３ｍ， 采用重力式砌石桥 台 ， 毛石混凝 土基础 ， 设计要 求地基 上铺设垫 层时 ， 应加强 基坑 内及外 侧 四周 的排 水工作 ， 防止垫 层 容许承载力不小于 １０ｋ ａ由于该桥涵为临时增加的水利设施， ２ Ｐ ， 泡水引起砂的流失 。９ 在振动或打夯后 ， ） 浮在砂 面上 的积水应 尽 故缺乏地质资料 。在基坑开挖后 ， 经现场勘察 ， 原地基 土质 较软 ， 速地排除 ， 水时应 注 意勿将砂 带 出。１） 在排 ０ 当采用水 撼法或插 未能达到设计 要求 。结 合当地已有 的施工 经验 ， 采用换砂石级 配 振法施工 时， 以振捣棒振 幅半径 的 １７ ．５倍为间距 （ 一般 为 ４０ｍ ０ 垫层 的方法进行加 固 ， 垫层 厚度为 １５１， ３７砂石级 配 回 换 ． Ｉ Ｔ用 ： ５ ０ｍｍ） ０ 插入振捣 ， 次振 实 ， 依 以不 再 冒气 泡为准 ， 至完成 ； 直 填， 分层 淋水 夯实。经标贯测试 ， 石级配 垫层在 夯实后 的容许 砂 同 寸， 应采取措施做到有 控制的注水 和排水 。 垫层 接头应重复振 承载力的 １０ｋ ａ满足了设计要求 。 ４ Ｐ，
土工格栅砂石垫层在地基处理中的应用
了加筋后地基 的载荷试验 ， 结果表 明 ， 土工格栅砂石垫层可使地基承载 力有很大的提高 ， 同时 有效 地均衡差异 沉降和减 少总 沉降
量， 完全 满 足 工程 要 求 。
关键词 ： 地基 基础 ， 地基承载 力， 载荷试验 ， 土工格栅
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｕ ４ ７ ２ 文献标识码 ： Ａ
面的边坡高度 为 １ ０ ｍ， 两个边坡 的坡度大致按 １ ： ０ ． ３的放坡值 挖
２ ） 铺设方案 。根据设计 图纸要求 和现场情 况 ， 采 用厚 １ ． ５ ｍ
组成 ， 其中卵石 的含 量在 ２ ５ ％～ ４ ０ ％之 间。此处素 填土呈 稍湿 ～
测点 承 载 力
平 均 值
１ 号 １ ３ ７
２ 号 ｌ ３ 号 Ｉ ４ 号 ｊ ５ 号 ｌ ３ ９ ｌ １ ４ ２ ｌ １ ３ ９ ｌ ｌ ４ ３
道路 内侧的挡墙高达 １ ４ ｍ， 对挡墙基础下 的地基土承 载力要 ５ ０ ｋ Ｐ ａ ， 区内的强风化花岗岩能够达 到此要求 ， 而素填 广泛 。将土工格栅 埋至 土体 内， 作 为地基 的加 固补 强材 料 ， 可 求不小于 ３ 增强地基 的承载力 。同时 ， 土工格栅 可约束土体 的侧 向剪胀变 土的承载力却达不到此要求 。
试验结果如表 １所示 。
层、 滑坡 、 崩坍等不 良地质作用。
根据勘察报告 ， 建筑场地 内地层 主要 由素填 土和强风化 花 岗 岩两种岩土层组成 ：
图 １ 测 点 布 置 图
表 １ 各测点承载力
ｋ Ｐ ａ
１ ） 素填 土。素填土呈灰黄色 ， 主要 由粉质 粘土、 卵石及砂砾等
填土所 填平 ， 在 冲沟西北侧 的斜坡也 已开挖成两个 陡峻的人 工边
砂石垫层文档
砂石垫层简介砂石垫层是建筑工程中常用的一种功能性材料，通常用于道路、场地和基础等建设项目的地基处理和强化。
其主要作用是提供一个稳定、均匀且可排水的基础层，以支撑和保护上层结构。
本文将详细介绍砂石垫层的特点、施工方法以及在建筑工程中的应用。
特点1.稳定性：砂石垫层具有较好的稳定性，能够有效分散上层结构的荷载，减小地基沉降和变形的可能性。
2.排水性：砂石垫层具有良好的排水性能，能够迅速将地表积水排除，避免积水对地基和上层结构的影响。
3.均匀性：砂石垫层施工时可以通过合理的平整和压实方式，使垫层的厚度和密实度均匀一致，提供均衡的支撑作用。
4.透水性和保水性：砂石垫层可以透水并保持一定的水分，防止地基过于干燥或过湿，保证地基的稳定性和可靠性。
5.便于施工和维护：砂石垫层施工简单且成本相对较低，同时维护也相对容易，便于后期检修和维护。
施工方法1.清理基地：在进行砂石垫层施工之前，需要清理基地的杂物和残留物，保证施工面整洁。
2.平整施工面：对基地进行平整处理，确保垫层的均匀性和稳定性。
3.铺设砂石：将经过筛分和洗涤的砂石倒入施工面上，均匀铺设，并控制好砂石的厚度。
4.振实压实：采用振动压路机或者手持压实机对铺设的砂石进行振实压实，使其密实度达到要求。
5.排水设计：根据工程实际需要，设计并安装相应的排水系统，保证砂石垫层具有良好的排水性能。
6.厚度控制：严格控制砂石垫层的厚度，保证其满足工程设计要求。
应用领域砂石垫层在建筑工程中具有广泛的应用，特别是在以下几个领域： 1. 道路工程：砂石垫层可以用于道路基础的处理，提供支撑和保护作用，提高道路的承载能力和使用寿命。
2. 场地工程：砂石垫层可以用于场地的平整和强化，提供稳定的地基层，适用于停车场、码头、仓库等场地。
3. 土木工程：砂石垫层可以用于土木工程的地基处理，包括桩基、基坑和基础等，提供稳定的施工平台和基础层。
4. 管道工程：砂石垫层可以用于管道工程的基础处理，提供稳定的基础层，保护管道的运输和使用安全。
加筋砂石垫层在软土地基中应用
加筋砂石垫层在软土地基中应用1.问题提出建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）第5.2.7条［1］提出：当地基受力层范围内赋予软弱下卧层时，按下式进行强度验算：P z +P cz ≤f az (1)式中：P z —软弱下卧层顶面处的附加压力值（荷载标准组合条件），kPa ；P cz —软弱下卧层顶面处的自重压力值，kPa ；f az —软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值，kPa 。
确定P z 的方法对于条形基础：θtan 2)(z bP P b P C k Z +-=………(2) 对于矩形基础：)2ztan )(b 2ztan (b )(θθ++-=C k Z P P lb P (3)式中：b —基础地面宽度，m ； l —矩形基础地面长度，m ；P k —基础地面处土的自重压力，kPa ； z —基地至软弱下卧层顶面的距离，m ；θ—地基压力扩散线与垂直线的夹角（压力扩散角），可按表1取值。
建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）对换填垫层也提出了相应的条文2004版湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004）第6.1.8条对灰土的压力扩散角θ做了新的规定，将本文表2注1中的灰土角取值修改为“当z/b ＜0.25时，可取θ=0°”。
对于山西地区的多层建筑（六至十二层）的软弱地基采用置换垫层法处理软土地基时的基础型式多为筏基。
这时常出现垫层厚度与基础板宽之比z/b ＜0.25的情况。
按现行地基基础设计规范及地基处理技术规范和黄土规范要求，压力扩散角均需取0°。
在这种条件下设置垫层达不到扩散应力、限制沉降的目的。
模型试验及工程实践证明在z/b ＜0.25时，加筋垫层具有扩散应力，限制沉降之作用。
1998年原国家经贸委曾向国务院上报《关于组织实施土工合成材料的推广应用问题的请示报告》，国务院主要领导于1998年9月6日做了 批示：“请有关贯彻落实，首先在今年开始的大修提防工程中应用”，据此，国家经贸委、建设部联合以经国贸技术[1999]662号文发出《关于建立土工合成材料应用示范工程的通知》。
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砂石垫层法在建筑地基处理中的应用
发表时间：2019-06-19T11:05:42.400Z 来源：《基层建设》2019年第9期作者：杨艳[导读] 摘要：近年来，建筑行业随着国民经济的进步而不断发展壮大，这一切都与科学管理及技术创新存在密切的联系，一直以来，建筑施工过程中有较多难题存在，例如建筑地基换土问题的出现，逐渐引起人们的广泛关注，因此应不断对地基施工技术进行改进。
山东省淄博建衡工程检测研究中心 255000摘要：近年来，建筑行业随着国民经济的进步而不断发展壮大，这一切都与科学管理及技术创新存在密切的联系，一直以来，建筑施工过程中有较多难题存在，例如建筑地基换土问题的出现，逐渐引起人们的广泛关注，因此应不断对地基施工技术进行改进。
本文介绍了砂石垫层法处理地基基础的优点，论述了砂石垫层的适用范围及主要作用，并着重对其设计及施工中的一些注意事项进行探讨。
关键词：砂石垫层法；地基；设计；施工砂石垫层法是地基浅层处理的一种常用方法，属于换填法。
其原理是先将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去，然后分层换填强度较大的砂（碎石、素土、灰土、高炉下渣、粉煤灰）或其它性能稳定、无侵蚀性的材料，再分层夯实，作为地基持力层。
下面，笔者就砂石垫层法在建筑地基处理中的相关技术问题进行阐述，以供同行参考。
一、砂石垫层的适用范围及主要作用
就换填材料的不同而言，砂石垫层是现实施工中最常用换填方法，应用范围广泛，主要适用于中小型建筑工程的塘、浜、沟等的局部处理及一般饱和、非饱和的软弱土和水下黄土地基处理，不宜用于地下水位较高，且地下水流量大、流速快的地基处理及大面积堆载、密集基础和动力基础的软土地基处理。
大量工程实践证明，各种换填材料经过压实换填后都可以提高地基承载力、减少沉降量、加速软弱土层的排水固结、防止冻胀、消除膨胀土的胀缩等作用，是当前地基处理技术中比较经济可行的方法之一。
砂石垫层在浅层地基处理中比由桩体组成的复合地基更快捷、价廉，其作用主要体现在以下三个方面：（1）提高基础底面以下地基浅层的承载力。
地基中的剪切破坏是从基础底面下边角处开始，随基底压力的增大而逐渐向纵深发展的，因此当基底面以下浅层范围内可能被剪切破坏的软弱土为强度较大的垫层材料置换后，可以提高承载能力；（2）减少沉降量。
一般情况，基础下浅层的沉降量中所占得比例较大。
由于土体侧向变形引起的沉降，理论上也是浅层部分占的比例较大。
以垫层材料代替软弱土层，可大大减少这部分的沉降量；（3）加速地基的排水固结。
用砂石作为垫层材料，由于其透水层大，在地基受压后便是良好的排水面，可使基础下面的空隙水压力迅速消散，避免地基土的塑性破坏，且可加速垫层下软弱土层的固结及其强度的提高。
二、砂石垫层法的设计与计算
1.垫层承载力的确定
以现场载荷试验确定为宜，若是一般工程无试验资料时，可依据压实系数λc，按如下图表进行选择。
各垫层承载力
备注：卵石或碎石的最大干密度可取20～22kN/m3。
2.垫层厚度的确定
根据《砂石垫层受力示意图》可知，其厚度Z应根据地基承载力确定，即作用在垫层底面处土的自重压力（标准值）与附加压力（设计值）之和不能超过经修正后超挖深度处的地基承载能力。
即：Pz+Pcz≤fz
式中：Pz——附加压力设计值（kPa）； Pcz——垫层底面处土自重压力值（kPa）； Fz——经修正后超挖深度处的地基承载能力。
其中，Pz的简化计算法如下：条形基础Pz=b（p-Pc）/b+2ztanθ 矩形基础Pz=bl（p-Pc）/（b+2ztanθ）（1+2ztanθ）式中：b——矩形基础宽度 l——矩形基础底面长度； P——基础底面压力； Pc——基础底面处土的自重压力； z——基础底面下垫层的厚度； θ——垫层的压力扩散角。
θ可按下表进行选取。
备注：当z/b<0.25时，除灰土仍取θ=30°外，其余材料均取θ=0°；当0.25<0.5时，θ值可内插求得。
="" <="" p=""> 3.垫层宽度、长度的确定
根据《砂石垫层受力示意图》可知，基础垫层的宽度b'=b+2ztanθ，基础垫层的长度l'=l+2ztanθ。
而根据所在土质情况，施工时作业面最好超出基底300～500mm。
机械开挖深度大于2m时还考虑宽度b'、长度l'上的放坡系数。
式中：b'——砂石垫层的设计宽度； b——钢筋混凝土筏板基础的设计宽度； l'——砂石垫层的设计长度； l——钢筋混凝土筏板基础的设计长度； z——砂石垫层的厚度； θ——压力扩散角。
4.垫层厚度变化的处理方法
由于土质的变化或为了调整沉降差时，各基础底部的垫层厚度并不相同，当垫层厚度的高差h≤lm时，可做成梯形，其水平长度l与垂直高差h的比值为2：1，当相邻的基础一个采用天然基础，另一个采用砂石垫层时，仍应按上述比例做成阶梯形，或者在此两地基之间做一道砖砌或混凝土的隔墙。
三、施工中的注意事项
1.材料要求。
（1）砂。
在施工中一般采用级配良好的、质地坚硬的石屑、中砂、粗砂、跞砂、圆砂、角砾、卵石、碎石等材料，其颗粒的不均匀系数D60/D30≥5；不含有植物残体、垃圾等杂质、且含泥量不应超过5%。
为了保证基底土质良好渗透性，不宜使用含有淤泥杂质的土方砂。
（2）碎石充砂。
在施工中通常采用10～40（mm）的普通碎石，施工时，为减少含尘量，可清洗干净后再与粗砂混合搅拌均匀使用，砂∶石一般为3∶7。
2.施工方法。
施工中务必保证将砂石加密至设计所要求的密实度，加密方法常采用平振法、夯实法、碾压法。
此三种方法都要求先将砂石拌合均匀后，在基坑内分层铺设，然后逐层振实或压实，分层的厚度视振动力而定，一般为200～250mm。
其中，平板式振动器、蛙式夯一般适用于面积较小的砂石垫层，碾压法适用于大面积砂石垫层。
3.最优含水量的确定。
宜采用垫层材料最优含水量作为施工控制含水量，以获得最佳的夯压效果，当用平板式振动器时，最优含水量可取15%～20%，当用平碾或蛙式夯时可取8%～12%。
4.铺筑砂石垫层前，应组织有关单位共同验槽，包括轴线尺寸、水平标高、地质情况，如有无孔洞、沟、井、墓穴等。
应在未做地基前处理完毕并办理隐检手续。
并检查基槽（坑）、管沟的边坡是否稳定，并清除基底上的浮土和积水。
5.开挖基坑铺设垫层时，切忌扰动软弱土层的表面，坑底土的结构在施工时遭到破坏后，其强度就会明显降低，进而导致在建筑物荷重的作用下产生很大的附加沉降，因此，基础开挖后应及时回填，切忌暴露过久或浸水，并严禁踩踏坑底。
6.砂和砂石地基底面宜铺设在同一标高上，如深度不同时，基土面应挖成踏步和斜坡形，各分层搭接位置应错开0.8～1m距离，长高比宜大于2，搭接处应注意压（夯）实，并按先深后浅的顺序进行施工。
7.捣实砂石垫层时，切忌破坏底面和侧面土的强度，因此，对基坑下灵敏度大的地基如淤泥、淤泥质土等，在垫层最下层宜先铺设150～300mm厚的松粗砂，须用木夯夯实，切忌用振捣器，否则会破坏基底的结构。
8.当淤泥或淤泥质土厚度较小时，在碾压荷载下抛石能挤入该层底面时，可采用抛石挤淤处理，这样石料层层挤压构成稳定的承重骨架而承受绝大部分上部荷载，形成坚实的垫层。
9.做好质量检验。
可采用环刀法或钢筋贯入法来控垫层压实系数（一般的砂石垫层压实系数为0.94～0.96），必须分层进行垫层的质量检验，每压实一层就检验该层的平均夯实系数，当符合设计要求后，才能铺填上层。
总之，砂石垫层所需材料分布广泛，可以就地取材，且利用砂石垫层对地基进行处理，具有工期短、造价低、效果好等优点，值得推广。
但我们同时也要注意，施工中要根据建筑物的结构特点、体型、荷载性质和地质条件等综合分析，并严格按国家有关专门规定进行换填材料选择、换填垫层设计（包括承载力和变形控制），如此才能更大地提高地基的承载力，充分发挥砂石垫层在工程地基处理中的作用。
参考文献：
[1].刘万江.砂石垫层做法探讨【J】.中国勘察设计.2008，（04）
[2].夏俊林.砂石垫层在工程中的应用【J】.农业装备技术.2008，（04）。