地基处理(第2版) 2 换填垫层法

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
z——基础底面下垫层的厚度(m); θ ——垫层的压力扩散角(°)
地基处理
(2) 垫层宽度的确定
垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散和防止垫 层向两侧挤出的要求。
b b 2 z tan
垫层顶面宽度可从垫层底面两侧向上,按基坑开挖
期间保持边坡稳定的当地经验放坡确定,垫层顶面每边
超出基础底边不宜小于300mm。
地基处理
(1)垫层厚度的确定 计算方法同砂垫层 (2)垫层宽度的确定 a. 局部垫层的平面处理范围,每边超出基础底边的宽 度,可按下式计算确定,并不应小于垫层厚度的一半:
b. 整片垫层的平面处理范围,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,并不应小于 2m。 (3)垫层承载力的确定 宜通过现场载荷试验确定。当无试验资料时,土垫 层承载力特征值不宜超过 180kPa;灰土垫层承载力特征 值不宜超过250kPa。 (4)沉降计算计算方法同砂垫层。
地基处理
(3) 垫层承载力的确定
垫层的承载力宜通过现场试验确定,当无试验资料时,可 按表2-2采用,并应进行下卧层承载力的验算。
施工方法 换填材料类别 压实系数λc 承载力特征值 fak(kPa)
碎石、卵石
砂夹石(其中碎石、卵石占全重的30%~50%) 土夹石(其中碎石、卵石占全重的30%~50%) 中砂、粗砂、砾砂、角砾、圆砾 碾压、振密 或夯实 粉质粘土 灰土 粉煤灰 石屑 矿渣 0.95 0.90~0.95 0.94~0.97 0.94~0.97
4. 验算垫层厚度z
pz pcz 31.6 63.97 95.57kPa f az 100.02kPa
5. 确定垫层宽度b’
ห้องสมุดไป่ตู้
b b 2 z tan 1 2 1.6 tan 30 2.85m
地基处理
b 3.0m
素土和灰土垫层设计
素土垫层(简称土垫层)和灰土垫层(石灰与土的
200~300
200~250 150~200 150~200 130~180 200~250 120~150 120~150 200~300
重锤夯实
土或灰土
0.93~0.95
150~200
压实系数λc为土的控制干密度ρd与最大干密度ρdmax的比值
地基处理
(4) 沉降计算
垫层地基的变形等于垫层自身的变形量 s1 与下卧 土层的变形量s2之和,可按下式进行计算:
2. 确定垫层底面淤泥的承载力特征值fz
z 1.6m
b 0 d 1.0
0.8 17.5 0.2 18 1.4 10 m 13.17kN / m3 2.4
faz fak d m (d z 0.5) 75 1.0 13.17 (2.4 0.5) 100.02kPa
淤泥
地基处理
湿陷性黄土
褥垫法
褥垫法——是将基础底面下一定深度范围内局部压缩性 较低的岩石凿去,换填上压缩性较大的材料,然后分层夯 实的垫层作为基础的部分持力层,使基础整个持力层的变 形相互协调。褥垫法是我国近年来在处理山区不均匀的岩 土地基中常采用的简便易行又较为可靠的方法。
地基处理
2.2 换填垫层设计
垫层材料选用中砂,查《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2012)其承载力特征值fak=200kPa,γ=18kN/m3,
γ’=10kN/m3,宽度修正系数ηb=3.0,深度修正系数ηd=4.4,
经深度修正后的地基承载力特征值为: fa fak d 0 (d 0.5) 200 4.4 17.5 (0.8 0.5) 223.1kPa Fk 180 b 0.869m b 1.0m f a G d 223.1 20 0.8
地基处理
垫层法
垫层法——通常指当软弱土地 基的承载力和变形满足不了建 (构造、)筑物的要求,而软弱 土层的厚度又不很大时,将基础 底面以下处理范围内的软弱土层 的部分或全部挖去,然后分层换 填强度较大的砂(碎石、素土、 灰土、矿渣、粉煤灰)或其它性 能稳定、无侵蚀性的材料,并压 (夯、振)实至要求的密实度。 它包括低洼地域筑高(平整场地) 或堆填筑高(道路路基)。
地基处理
(1)确定要求褥垫的沉降量s2 褥垫的沉降量 :
s2 s1 [s]
(2)褥垫的厚度z 褥垫的厚度z: s2 Es
z
z
也可查根据褥垫材料的侧限压缩试验得出的p~s曲 线,按下式进行计算: s2 h
z

地基处理
垫层材料选用
(1) 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0.075mm的部分不应 超过总重的9%)时,应掺入不少于总重的30%的碎石或卵石。 砂石的最大粒径不宜大于 50mm 。对湿陷性黄土地基,不得 选用砂石等渗水材料。
体积配合比一般为2:8或3:7)在湿陷性黄土地区使用较广泛, 处理厚度一般为1~ 3m。通过处理基底下的部分湿陷性土层, 可达到减小地基的总湿陷量,并控制未处理土层湿陷量的处 理效果。 素土垫层或灰土垫层可分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;除 上述要求外,还要求提高土的承载力或水稳性时,宜采用灰
地基处理
B b 2 z tan c
褥垫层设计
• 褥垫的作用是调整地基的压缩性,用褥垫改造压缩性低 的地基,使之与压缩性较高的地基相适应,从而调整岩土 交界部位地基的相对变形.

基础 土层 褥垫 基岩 Ⅰ Ⅰ -Ⅰ 基础 褥垫 基岩
沥青
沥青
地基处理
由于褥垫材料要求比换填的地基压缩性大,因而不存在 褥垫向四周挤出的问题,所以褥垫的宽度通常取稍大于基底 的宽度,不需进行另行计算确定。褥垫的设计主要是根据地 基变形的要求确定其厚度z 。 褥垫的厚度是按照地基所需调整的沉降量的大小确定的, 通常褥垫的厚度z可按下述方式进行计算。
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。
条形基础: b( pk pc ) pz b 2 z tan
矩形基础:
pz bl( pk pc ) (b 2 z tan )(l 2z tan )
b——矩形基础或条形基础底面的宽度 l——矩形基础底面的长度 pk——相应于荷载效应标准组合时,基础底面处的平均 压力值pc——基础底面处土的自重压力值(kPa);
地基处理
b=1.0m<3.0m
fa fak d 0 (d 0.5) 200 4.4 17.5 (0.8 0.5) 223.1kPa
Fk Gk 180 1.0 1.0 0.8 20 p0 0d 17.5 0.8 182.16kPa A 1.0 1.0
地基处理
3. 计算垫层底面处的自重应力pcz和附加压力pz
pcz 0.8 17.5 0.2 18 1.4 10 31.6kPa
z / b 1 .6 / 1 .0 1 .6 0 .5
30
bp0 182.16 pz 63.97kPa b 2z tan 1 2 1.6 tan 30
地基处理
砂石垫层施工
三合土垫层施 工
垫层作用
① ② ③ ④ ⑤ 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 消除地基的湿陷性和胀缩性
承载力不足
沉降
地基处理
适用范围
《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)中规定:垫 层法适用于淤泥、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。
砂(砂石、碎石、粉煤灰、矿渣)垫层设计
一般要求:既要有足够的厚度以置换可能受到剪切破 坏的软弱土层,又要满足建筑物地基强度和变形的要求, 另外,还要有足够的宽度以防止垫层向两侧挤出增加沉 降,同时还应尽量做到经济合理。 主要内容:确定垫层的合理厚度和宽度。应根据建 (构)筑物体形、结构特点、荷载性质、岩土工程条件、 施工机械设备及填料性质和来源等综合考虑。
s s1 s2
( p p) z s1 2 Es
Fk p Gd A
s——基础沉降量(mm); s1——垫层自身变形量(mm); s2——压缩层厚度范围内(自垫层底面算起)各土层压 缩变形之和(mm)。 p——基底平均有效压力 α——基底压力扩散系数。
地基处理
注意事项:
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。
碎石、卵石、砂夹石、砂和矿渣垫层,在地基变形计算中, 可以忽略垫层自身部分的变形值 对于细粒材料的尤其是厚度较大的换填垫层,则应计入垫 层自身的变形 垫层下卧层的变形量s2可按现行国家标准《建筑地基基础 设计规范》(GB50007—2012)的有关规定计算
地基处理
【例2-1】某四层混合结构,承重墙为240mm厚的砖墙,传至 基础顶部的竖向力Fk=180kN/m,地基的表层为1.2m厚的杂填 土,γ= 17.5kN/m3;其下为7.8m厚的淤泥,含水量w=50%,承载力特 征值fak=75kPa。地下水位深度为1.0m,基础埋深d=0.8m,试 设计该墙基的砂垫层。 解:1. 计算基础宽度b和基底附加压力p0
土垫层。
地基处理
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量,并可提高地基的承 载力。根据工程实践经验,局部垫层的平面处理范围,每 边超出基础底边的宽度不应小于其厚度的一半,即使地基 处理后,地面水仍可从垫层侧向渗入下部未经处理的湿陷 性土层而引起湿陷,故对有防水要求的建筑物不得采用。 整片垫层一般设置在整个建 ( 构 ) 筑物 ( 跨度大的工业厂 房除外)的平面范围内,每边超出建筑物墙基础外缘的宽度 不应小于垫层的厚度,并不得小于 2m 。整片垫层的作用是 消除被处理土层的湿陷量,以及防止生产和生活用水从垫 层上部或侧向渗入下部未经处理湿陷性土层。 。
地基处理
1 2 3 4 5
概述 换填垫层设计 垫层碾压施工 质量检验
7
地基处理
2.1 概述
换填垫层法
换填垫层法——是将基础底 面下一定深度范围内不满足地基 性能要求的土层(或局部岩石), 全部或部分挖出,换填上符合地 基性能要求的材料,然后分层夯 实作为基础的持力层。 换填垫层法适用于浅层软弱 地基及不均匀地基的处理。换填 垫层法按其换填材料的功能不同, 又分为垫层法和褥垫法。
地基处理
(1) 垫层厚度的确定
根据需臵换软弱土层的深度或下卧土层的承载力确定
pz pcz f az
条形基础:
b( pk pc ) pz b 2 z tan
矩形基础:
换填垫层的厚度不 宜小于0.5m,也不 宜大于3m。
地基处理
pz
bl( pk pc ) (b 2 z tan )(l 2z tan )
相关文档
最新文档