砂石垫层分类
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。
湿软地基处理
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深层搅拌法施工过程
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3.优点
与粉体喷射搅拌法相比有其独特的优点：1.加 固深度加深；2.由于将固化剂和原地基软土就地搅 拌，因而最大限度利用了原土；3.搅拌时不会侧向 挤土，环境效应较小。
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粉体喷射搅拌法（DJM ）：
简称为粉喷（干喷）法，这是在软土地基中， 通过粉喷机械把加固材料（石灰或水泥）的粉料， 用气体喷射到地基中并与土搅拌混合，使粉喷料与 地基土发生化学作用，形成具有一定强度、水稳定 性的加固体，应用于地基加固。
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施工要点：
（1）应注意将砂加密到要求 的密实度，这是保证砂垫层质 量和承载力的关键。
（2）采用分层铺砂，然后逐层 振密。分层厚度视振动力的大小 而定，一般为15-20cm之间。 （3）铺筑垫层前，应先行验槽， 清除浮土，保持边坡稳定。
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砂垫层质量检验：
环刀取样法 贯入测定法
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二、水泥（石灰）搅拌桩法
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CFG桩施工示意图
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长螺旋钻机
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养生成桩
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施工放样桩顶标高
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桩头扩大施工
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褥垫层在水泥粉 煤灰碎石桩复合地基 中具有重要作用，它 可起到保证桩土共同 承担荷载、调整桩与 土垂直及水平荷载的 分担和减小基础底面 的应力集中的作用。
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加固原理
强度较高，CFG桩类似于钢筋混凝土桩， 这样，在常用的几米到二十多米桩长范围 内，桩侧摩阻力都能发挥，因此，无论是 承载力提高幅度及处理深度都较柔性桩和 半刚性桩为优。
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粉喷搅拌法施工过程 a） 搅拌机对准桩位；b）下钻；c）钻进结束 d）提升喷射搅拌 e）提升结束
换填法处理地基
表2 回填碾压的每层虚铺厚度及压实遍数
施工设备 质量（t）
平碾 羊足碾 蛙式碾 振动碾 振动压实机
8~12 5~16 0.2 8~15 2
每层虚铺厚度 (mm)
200~300 200~350 200~250 600~1500 1200~1500
每层压 实遍数
6~8 8~16 3~4 6~8 10
（2）重锤夯实法 是利用起重机械将重锤提升到一定高度，然后自由 落下，重复夯击加固地基的方法。
换填垫层法分类
按回填材料可分为：砂垫层、砂石垫层，碎石 垫层、素土垫层、灰土垫层、干渣垫层和粉煤灰 垫层。
按施工机械可分：重锤夯实法、机械碾压法和 振动压实法。
适应范围
《建筑地基处理技术规范》中规定：换填垫层 法适用于浅层地基及不均匀地基的处理。工程实 践表明，换填垫层法主要用于淤泥、淤泥质土、 湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘 等的浅层处理。
度可达1m左右(与锤底直径相当)，并可 消 除1.0一1.5m厚度范围土层的湿陷性。 夯实效果和影响深度除与锤重、锤底直 径、夯距有关外．还与夯实工艺、夯击 遍致以及土 的含水量密切相关。
（3）振动压实法 是利用振动机产生的竖向振动力，使土颗粒受振移动至稳固位
置并减小孔隙，而使土层密实的地基加固方法。该法适 用于处理地下水位在0.6m以上 的无粘性土或粘粒含量低、透水性较好的松散杂填土地基。
表1 各种垫层的承载力
材料类别 碎石、卵石 砂夹石（其中碎石、卵石占全重的30%~50%）
承载力的特征值f/kPa 200~300 200~250
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
150~200 150~200
常用地基处理方法的分类
1-1常用地基处理方法的分类、原理、作用、适用范围、优点及局限性—1分类处理方法原理及作用适用范围优点及局限性换土垫层法机械碾压法挖除浅层软弱图或不良土，分层碾压或夯实土，按回填的材料可分为砂（石）垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土（灰土、二灰）垫层等它可提高持力层的承载力，减小沉降量，消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性，防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性常用于基坑面积宽大开挖土方量较大的回填土方工程适用于处理浅层非饱和和软弱地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基、素填土和杂填土地基简易可行，但仅限于浅层处理，一般不大于3m，对湿陷性黄土地基不大于5m；如遇地下水，对于重要工程，需有附加降低地下水位的措施；干渣垫层、土（灰土、二灰）垫层等；它可提高持力层的承载力，减小沉降量，消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性，防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性重锤夯实法适用于地下水位以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土以及分层填土地基平板振动法适用于处理非饱和无粘性土或粘粒含量少和透水性好的杂填土地基强夯挤淤法采用边强夯、边填碎石、边挤淤的方法，在地基中形成碎石墩体它可提高地基承载力和减小沉降适用于厚度较小的淤泥和淤泥质土地基。
应通过现场实验才能确定其适用性爆破法由于振动而使土体产生液化和变形，从而达到较大密实度，用以提高地基承载力和减小沉降适用于饱和净砂，非饱和但经常灌水饱和的砂、粉土和湿陷性黄土深层密实法强夯法利用强大的夯击能，迫使深层土液化和动力固结，使土体密实，用以提高地基承载力，减小沉降，消除土的湿陷性、胀缩性和液化性强夯置换是指将厚度小于8m的软弱土层，边夯边填碎石，形成深度为3～6m，直径为2m左右的碎石柱体，与周围土体形成复合基础适用于碎石土、砂土、素填土、杂填土、低饱和度的粉土和粘性土、和湿陷性黄土强夯置换适用于软弱土施工速度快，施工质量容易保证、经处理后土性质较为均匀，造价经济，适用于处理大面积场地施工时对周围有很大振动和噪音，不宜在闹市区施工需要有一套强夯设备（重锤、起重机）挤密法（碎石、砂石桩挤密法）（土、灰土、二灰桩挤密法）（石灰桩挤密法）利用挤密或振动使深层土密实，并在振动或挤密过程中，回填砂、砾石、碎石、土、灰土、二灰或石灰等，形成砂桩、碎石桩、土桩、灰土桩、二灰桩或石灰桩，与桩间土一起组成复合基础，从而提高地基承载力，减小沉降，消除或部分消除土的湿陷性或液化性砂（砂石）桩挤密法、振动水冲法、干振碎石桩法，一般适用于杂填土和松散砂土，对于软土地基经试验证明加固有效时方可使用土桩、灰土桩、二灰桩挤密法一般适用于地下水位以上深度为5～10m的湿陷性黄土和人工填土石灰桩适用于软弱粘性土和杂填土经振冲处理后地基土较为均匀施工速度快，施工质量容易保证、经处理后土性质较为均匀，造价经济，适排水固结法堆载预压法真空预压法降水预压法电渗排水法通过布置垂直排水井，改善地基的排水条件，及采取加压、抽气、抽水和电渗等措施，以加速地基土的固结和强度增长，提高地基土的稳定性，并使沉降提前完成适用于处理厚度较大的饱和软土和冲积土地基，但对于厚的泥炭层要慎重对待需要有预压的时间和荷载条件，及土石方搬运机械对于真空预压，预压压力达80Kpa不够时，可同时加上土石方堆载，真空泵需长时间抽气，耗电较大降水预压法无需堆载，效果取决于降低水位的深度，需长时间抽水，耗电较大常用地基处理方法的分类、原理、作用、适用范围、优点及局限性—2分类处理方法原理及作用适用范围优点及局限性加筋法加筋土、土锚、土钉、锚定板在人工填土的路堤或挡墙内铺设土工合成材料、钢带、钢条、尼龙绳或玻璃纤维作为拉筋，或在软弱土层上设置树根桩或碎石桩等，使这种人工复合土体，可承受抗拉、抗压、抗剪和抗弯作用，用以提高地基承载力，减小沉降和增加地基稳定性加筋土适用于人工填土的路堤和挡墙结构。
一级建造师市政考试参考道路之地基处理(换填)
s ψs s ψs
垫层 粉煤灰 砂 碎石、卵石 矿渣 模量
i 1
n
p0 ( zi αi zi 1αi 1 ) Esi
8-20 20-30 30-50 35-70
属于何种 方法？
压缩模量Es（Mpa)
变形模量E0 （Mpa)
注：压实矿渣的E0/Es可按1.5-3.0取用
2.3.2 素土（灰土、二灰）垫层设计
设置在整个建筑物的平面范围内，每 边超出基底宽度不小于其厚度，并不 得小于2m，用于消除被处理土层的 湿陷量，并防止水从垫层上部或侧向 渗入下部未处理湿陷性土层。
(2)局部垫层一般设置在基础底面下，可消除部分湿陷量，其平面处理范 围每边超出基底宽度，可按下式计算，并不小于垫层厚度一半：
B b 2 z tan θ c
粉煤灰垫层经压实后若遇水其强度会降低，当无试验资料且压实系数为0.9-0.95 时的浸水垫层，其承载力特征值为120-150kPa。
f.渗透性
因粉煤灰组成为近似砂质粉土，故其渗透性较好，但随着龄期的增加，渗透性逐 渐减小。
龄期效应：粉煤灰中细颗粒在有水条件下，在常温下与Ca(OH)2反应，形成具有 胶凝性质的化合物（火山灰反应），填充孔隙，使其强度和抗渗性得到改善。
工程中常按ωop＝ωp±2
干密度d(g/cm3) 2.0
dmax=1.86
塑限等于土样 风干时的含水 量
1.8
1.6
1.4
wop=12.1
0
4
8
12 16 20 含水量w(%)
24 28
3.测定最佳含水量方法：击实试验
试验所用设备：击实仪 轻型击实试验适用于粒径小于5mm的土， 护筒 导筒 击实筒
3 换填垫层法
山东科技大学 王清标
3.4 换填垫层法施工技术
3.4.1 施工方法 按密实方法和施工机械，换填垫层法分为机械碾压法、重锤夯实法和 振动压实法。应根据不同的换填材料选择施工机械。 1）机械碾压法 常用于基坑底面积宽大开挖土方量较大的工程。 施工设备有平碾、振动碾、羊足碾、振动压实机、蛙式夯、插入式 振动器和平板振动器等。 粉质粘土、灰土宜采用平碾、振动碾或羊足碾，中小型工程也可采 用蛙式夯、柴油夯，砂石等宜用振动碾，粉煤灰宜采用平碾，振动碾、 平板振动器，蛙式夯。 矿渣宜采用平板振动器或平碾，也可采用振动碾。
山东科技大学 王清标
2）最优含水量
工程上，对垫层碾压质量的检验，要求能获得填土的最大干密度 dmax ，一般可通过室 内击实试验确定 dmax 。
粗砂
干密度ρ d /g.cm
干密度ρ d /g.cm
粉质 粘土
c b d a
粘土
最大干密度必须是 针对某一特定的压 实功能而言的。
含水量w/% 含水量w/%
砂土和粘土的压实曲线
现场碾压与室内击实试验的比较
a-碾压6遍；b-碾压12遍；c-碾压24遍； d-室内击实试验 。
山东科技大学 王清标
施工含水量:
w wop (2% ~ 3%)
压实系数:
c d / dmax
dmax w .d s
1 0.01wop .d s
土的最大干密度:
3.2.2 土的压实原理 1）土的压实原理
山东科技大学 王清标
①粘性土含水量（以质量分数计）较小时，水化膜 很薄，颗粒间引力大，压实效果差。
②增加土含水量时，结合水膜逐渐增厚，颗粒间引 力减弱，土粒在相同的压实功能下易于移动而挤密， 压实效果提高，土干密度也随之提高。
砂垫层和砂石垫层施工工艺标准
砂垫层和砂石垫层施工工艺标准1总则1．1 适用范围本工艺标准适用于工业与民用建筑地面的砂垫层和砂石垫层的施工。
1．2 编制参考标准及规范(1)中华人民共和国国家标准GB 50300—2001《建筑工程施工质量验收统一标准》(2)中华人民共和国国家标准GB 50209--2002《建筑地面工程施工质量验收规范》1)建筑地面建筑物底层地面 (地面)和楼层地面 (楼面)的总称。
(2)面层直接承受各种物理和化学作用的建筑地面表面层。
(3)结合层面层与下一构造层相联结的+间层。
(4)基层面层下的构造层，包括填充层、隔离层、找平层、垫层和基土等。
(5)填充层在建筑地面上起隔声、保温、找坡和暗敷管线等作用的构造层。
(6)隔离层防止建筑地面上各种液体或地下水、潮气渗透到地面等作用的构造层;仅防止地下潮气透过地面时，可称作防潮层。
(7)找平层在垫层、楼板上、或填充层 (轻质、松散材料)眪起整平、找坡或加强作用的构造层。
(8)垫层承受并传递地面荷载于基土上的构造层。
(9)基土底层地面的地基土层。
(10)缩缝防止水泥混凝土垫层在气温降低时产生不规则裂缝而设置的收缩缝。
(11)伸缝防止水泥混凝土垫层在气温升高时，在缩缝边缘产生挤碎或拱起而设置的伸胀缝。
(12)纵向缩缝平行于混凝土施工流水作业方向的缩缝。
(13)横向缩缝垂直于混凝土施工流水作业方向的缩缝。
(14)计量单位与符号本工艺标准中所采用的计量单位，一律为国家法定计量单位，相应符号为国家法定符号。
9·1·3 基本规定(1)建筑地面工程、子分部工程、分项工程的划分，按照GB50209—2002《建筑地面工程施工质量验收规范》中的表3·0·1执行。
(2)本工艺标准应在贯彻质量管理体系、环境管理体系和职业健康安全管理体系的条件下执行;公司所有工程项目中的建筑地面工程均应执行本工艺标准。
(3)建筑地面工程所采用的材料应按设计要求和本标准的规定选用，并必须符合国家标准的规定;进场材料应有法定文字的质量合格证明文件、规格、型号及性能检测报告，对重要材料应有复验报告。
散体材料增强体复合地基的种类
散体材料增强体复合地基的种类1. 引言散体材料增强体复合地基是一种利用散体材料和增强体相结合的新型地基处理技术。
它通过在原有地基上铺设散体材料，再加入增强体进行加固，从而提高地基的承载力、抗沉降性和抗震性能。
本文将介绍散体材料增强体复合地基的种类及其特点。
2. 散体材料增强体复合地基的分类根据散布方式和增强材料的不同，散体材料增强体复合地基可以分为以下几种类型：2.1 砂石垫层加筋土砂石垫层加筋土是一种常见的散体材料增强体复合地基。
其施工方法是在原有地基表面铺设一层砂石垫层，再在上面铺设一层加筋土。
砂石垫层能够均匀分散荷载，并提供排水通道，而加筋土则通过添加纤维或钢筋等增强材料来提高土壤的抗拉强度和抗剪强度。
2.2 树脂砂浆加筋土树脂砂浆加筋土是一种利用树脂砂浆作为散体材料，再加入增强体进行加固的复合地基。
树脂砂浆具有较高的抗压强度和粘结性能，能够有效改善地基的力学性能。
常见的增强体包括钢筋网、玻璃纤维网等。
2.3 聚合物改性土聚合物改性土是一种利用聚合物改性剂对土壤进行改良的复合地基技术。
聚合物改性剂能够与土壤颗粒发生化学反应，形成胶结体系，提高土壤的黏聚力和抗剪强度。
聚合物还能够提高土壤的稳定性和耐久性，适用于地下水位较高或土质较差的地区。
2.4 高分子纤维增强土高分子纤维增强土是一种利用高分子纤维作为增强材料进行加固的复合地基。
高分子纤维具有很高的拉伸强度和抗剪强度，能够有效提高土壤的抗剪强度和抗冲刷性能。
常见的高分子纤维包括聚丙烯纤维、聚酯纤维等。
3. 散体材料增强体复合地基的特点散体材料增强体复合地基具有以下几个特点：3.1 提高承载力散体材料增强体复合地基通过加固原有土壤，提高土壤的力学性能，从而提高地基的承载力。
通过选择合适的散体材料和增强体，可以根据实际情况提高地基的承载力。
3.2 改善抗沉降性能散体材料增强体复合地基能够改善土壤的排水性能和稳定性，减少沉降和变形。
特别适用于软土地区或需要长期承受荷载的场所。
换填垫层法地基处理工艺
5．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。
6．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垫层。所用土工合成材 料的品种与性能及填料的土类应根据工程特性和地基土条件，按照现行 国家标准《土工合成材科应用技术规范》GB50290－98的要求，通过 设计并进行现场试验后确定。
三 质量检验
1 环刀法
用容积不小于200cm3环刀压入垫层中取样， 测定其干土密度（或压实系数），以不小于 填料在中密状态时的干土密度数值为合格。
2 贯入法
需将表面的填料刮去3cm左右，并用贯入仪、 钢叉或钢筋等以贯入度大小检查垫层的质量。
其他垫层材料
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材料。当含 有碎石时，粒径不宜大于50mm。
粉煤灰垫层
粉煤灰是燃煤电厂的工业废弃物，实践证明， 粉煤灰是一种良好的地基处理材料资源，具 有良好的物理、力学性能，能满足工程设计 的技术要求
一．工程特性及对环境的影响 1自重轻 2击实性好 3抗剪强度（与土相当） 4压缩性 5承载能力 6渗透性 7抗液化性 8对环境的影响
二．设计和施工
1、材料要求
粉煤灰可采用湿排灰、调湿灰和干排灰。 不含有机物、垃圾和有机质等杂物。运输 时粉煤灰含水量不宜过多或过少，过多会 在运输过程中造成滴水，过少会造成扬尘， 污染环境。洒水的水质不应含油质，PH在 6～9之间。
2、施工要点
（1）粉煤灰应预先进行击实试验，确定其 最大干密度和最优含水量，由此确定的施 工碾压（或夯实）时所采用的含水量应为 最优含水量±4%范围内，用此作粉煤灰垫 层的分层碾压（或夯实）质量控制指标和 施工结束后质量验收的控制指标。
换填法
换填法又称换土法。
所谓换土法是指将路基范围内的软土清除，用稳定性好的土、石回填并压实或夯实。
在公路施工中，一般采用的是开挖换填天然砂砾,即在一定范围内,把影响路基稳定性的淤泥软土用挖掘机挖除,用天然砂砾进行换置,开挖换填深度在2m以内,采用分层填筑、分层压实、分层检测压实度的方法施工。
从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。
在换填过程中，对于换填的天然沙砾中石头的粒径、含量和级配也应充分考虑，最好做试验检测，避免无法压实而引起沉降。
浅层处理和深层处理很难明确划分界限，一般可认为地基浅层处理的范围大致在地面以下5m深度以内。
浅层人工地基的采用不仅取决于建筑物荷载量值的大小，而且在更大程度上与地基土的物理力学性质有关。
地基浅层处理与深层处理相比，一般使用比较简便的工艺技术和施工设备，耗费较少量的材料一、换填法的原理及适用范围换填法(Replacement Method、Cushion)就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。
换土垫层与原土相比，具有承载力高、刚度大、变形小等优点。
按换填材料的不同，将垫层分为砂垫层、砂卵石垫层、碎石垫层、灰土或素土垫层、煤渣垫层、矿渣垫层以及用其它性能稳定、无侵蚀性的材料做的垫层等。
换填法适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。
换填法还适用于一些地域性特殊土的处理，用于膨胀土地基可消除地基土的胀缩作用，用于湿陷性黄土地基可消除黄土的湿陷性，用于山区地基可用于处理岩面倾斜、破碎、高低差，软硬不匀以及岩溶等，用于季节性冻土地基可消除冻胀力和防止冻胀损坏等。
垫层的适用范围见表。
二、垫层的作用一提高地基承载力，大家知道，浅基础的地基承载力与基础下土层的抗剪强度有关。
基础分类形式
基础的分类按使用的材料分为：灰土基础、砖基础、毛石基础、混凝土基础、钢筋混凝土基础。
按埋置深度可分为：浅基础、深基础。
埋置深度不超过5M者称为浅基础，大于5M者称为深基础。
按受力性能可分为：刚性基础和柔性基础。
按构造形式可分为条形基础、独立基础、满堂基础和桩基础。
条形基础：当建筑物采用砖墙承重时，墙下基础常连续设置，形成通长的条形基础刚性基础：是指抗压强度较高，而抗弯和抗拉强度较低的材料建造的基础。
所用材料有混凝土、砖、毛石、灰土、三合土等，一般可用于六层及其以下的民用建筑和墙承重的轻型厂房。
柔性基础：用抗拉和抗弯强度都很高的材料建造的基础称为柔性基础。
一般用钢筋混凝土制作。
这种基础适用于上部结构荷载比较大、地基比较柔软、用刚性基础不能满足要求的情况。
独立基础：当建筑物上部为框架结构或单独柱子时，常采用独立基础；若柱子为预制时，则采用杯形基础形式。
满堂基础：当上部结构传下的荷载很大、地基承载力很低、独立基础不能满足地基要求时，常将这个建筑物的下部做成整块钢筋混凝土基础，成为满堂基础。
按构造又分为伐形基础和箱形基础两种。
伐形基础：是埋在地下的连片基础，适用于有地下室或地基承载力较低、上部传来的荷载较大的情况。
箱形基础：当伐形基础埋深较大，并设有地下室时，为了增加基础的刚度，将地下室的底板、顶板和墙浇制成整体箱形基础。
箱形的内部空间构成地下室，具有较大的强度和刚度，多用于高层建筑。
桩基础：当建造比较大的工业与民用建筑时，若地基的软弱土层较厚，采用浅埋基础不能满足地基强度和变形要求，常采用桩基。
桩基的作用是将荷载通过桩传给埋藏较深的坚硬土层，或通过桩周围的摩擦力传给地基。
按照施工方法可分为钢筋混凝土预制桩和灌注桩。
钢筋混凝土预制桩：这种桩在施工现场或构件场预制，用打桩机打入土中，然后再在桩顶浇注钢筋混凝土承台。
其承载力大，不受地下水位变化的影响，耐久性好。
但自重大，运输和吊装比较困难。
打桩时震动较大，对周围房屋有一定影响。
第2讲-换填法
5.2换填（换土垫层法）砂石垫层一、换填法定义换填法亦称换土垫层法是将基础下一定深度范围内的软弱土层全部或部分挖除，然后分层回填并夯实砂、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。
二、换土垫层法分类当软弱地基的承载力和变形不能满足建筑物要求，且软弱土层的厚度又不很大时，换土垫层法是一种较为经济、简单的软土地基浅层处理方法。
不同的回填材料形成不同的垫层，如砂垫层、碎石垫层、素土或灰土垫层、粉煤灰垫层及煤渣垫层等。
三、换土垫层法适用条件淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟暗塘等不良地基的浅层处理。
换土深度较大时，经常出现开挖过程中因地下水位高而不得不采用降水措施；坑壁放坡占地面积大或需要基坑支护；施工土方量大，弃方多等问题，从而使处理费用高、工期延长，因此换土垫层法的处理深度常控制在3-5米范围以内。
当然，若换土垫层太薄，则其作用不甚明显，因此处理深度也不应小于0.5米。
四、换土垫层法的作用换土垫层处理软土地基，其作用主要体现在以下几个方面：①提高浅层地基承载力；②减小地基沉降量；③加速软弱土层的排水固结，即垫层起排水作用；④防止土的冻胀，即粗粒垫层材料起隔水作用；⑤减少或消除土的胀缩性。
换土垫层法在处理一般软弱地基时，其可起的主要作用为前三种，在某些工程中可能几0 / 61 / 6 种作用同时发挥（如既起提高地基承载力、减小沉降量的作用，也起排水作用）。
限于学时，本节仅介绍砂（石）垫层的设计与施工。
五、砂（石）垫层设计砂（石）垫层的设计内容主要包括垫层厚度和宽度两方面，要求有足够的厚度以置换可条形基础矩形基础 式中 k p —相应于荷载效应标准组合时基础底面处的平均压力值；()2tan k cd z p bb z σσθ-=+()(2tan )(2tan )k cd z p bl b z l z σσθθ-=++2 / 6cz σ—基础底面处土的自重应力；b —矩形基础或条形基础底边的宽度；l —矩形基础底边的长度；z —垫层厚度；θ—垫层的压力扩散角可按表选用。
换填垫层法
各种垫层的承载力特征值（kPa）
换填材料类别 碎石、卵石 砂夹石（其中碎石、卵石占全重30%-50%） 土夹石（其中碎石、卵石占全重30%-50%） 0.94-0.97 压实系数λ
c
表2-3
承载力特征值fak （kPa） 200-300 200-250 150-200
中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾
粉质粘土 石屑
1 适用范围和垫层分类
适用于软土层厚度不深，淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、填
土及暗浜等处理。
方法可通过分层换填强度较大的砂、石、素土等性能稳定、 无侵蚀性材料。 根据资料，各种垫层特性基本相似，设计按 算。 方法计
2.1 垫层分类
砂、砂石、 碎石垫层
适用范围和垫层分类 适 用
范
围
多用于中小型建筑工程的浜、塘、沟等的局部处理。适用于一般饱和、非 饱和的软弱土和水下黄土地基处理。不适宜用于湿陷性黄土地基，也不适 宜用于大面积堆载、密集基础和动力基础的软土地基处理，砂垫层不宜用 于有地下水流速快、流量大的地基处理。
机械碾压速度：平碾2km/h；羊足碾3km/h；振动碾2km/h。
人工级配砂石应拌和均匀，细砂不宜用平振、插振和水振 当地下水位高于基坑地面时，宜采用排水或降水措施，注 意保持边坡稳定，防止坍土混入砂石垫层中。
3.2.4.3 砂垫层质量检验
（1）环刀法： 测定干密度。 （2）贯入测定法 用直径20mm和长度1.25m的平头钢筋，自700mm高处自由 落下，贯入深度以不大于控制深度为合格。 检验点间距：应小于4m； 检验点数量：大基坑每50-100m2应不少于1个检验点；基 槽每10-20m应不少于1个检验点；每个独立柱基应不少于1个 检验点 （3）竣工验收
bl pk pc pz b 2ztanθ l 2ztanθ
砂砾垫层级配范围表
砂砾垫层级配范围表摘要：一、引言二、砂砾垫层的概念和作用三、砂砾垫层级配范围表的介绍1.级配分类2.级配范围及要求四、砂砾垫层级配范围表的实际应用1.工程设计2.质量控制五、结论正文：一、引言砂砾垫层作为土木工程中常见的基础材料，具有重要的承载能力和排水功能。
为了保证工程质量，砂砾垫层的级配选择和配置有着严格的要求。
本文将介绍砂砾垫层级配范围表的相关知识，以帮助大家更好地理解和应用这一重要参数。
二、砂砾垫层的概念和作用砂砾垫层是指在基础底部铺设的一层具有一定粒径分布和质量要求的砂石材料。
其主要作用有：1.提高基础承载能力，分散荷载。
2.排水，降低地下水位，保证基础干燥。
3.防止基础因不均匀沉降而产生裂缝或破坏。
三、砂砾垫层级配范围表的介绍1.级配分类砂砾垫层级配通常分为三个类型：I 类、II 类和III 类。
其中，I 类级配适用于较低要求的工程，II 类级配适用于一般工程，III 类级配适用于较高要求的工程。
2.级配范围及要求级配范围表主要包括砂砾垫层的最大粒径、最小粒径、级配区数和粒径组合等参数。
这些参数需满足相应规范的要求，以确保砂砾垫层的承载能力和排水性能。
四、砂砾垫层级配范围表的实际应用1.工程设计在土木工程设计中，根据工程类型、地质条件和荷载要求，选择合适的砂砾垫层级配范围表，是保证基础稳定的关键。
2.质量控制在施工过程中，监理和质检部门需要对砂砾垫层的级配范围进行现场检测，确保施工质量符合设计要求和规范标准。
五、结论砂砾垫层级配范围表是砂砾垫层设计中至关重要的参数。
了解其相关知识和应用，有助于提高工程设计的合理性，确保工程质量。
地基处理填空题
1、地基按土类分为（碎石类）、（沙土）、（粉土）、（粘土）、（特殊土类）。
3地基设计通常要满足（）、（）和（）要求。
2地基按是否处理分为（天然地基）和（人工地基）。
特殊土主要包括（湿陷性黄土）、（膨胀土）、（红粘土）、（盐渍土）、（多年冻土）及岩溶地层等。
2、地基处理方法按作用机理可分为（换土垫层）法、（深层密实或置换）法、（排水固结）法、（胶结）法、（加筋）法、（热学）法和（）法等。
3、按垫层材料分类，通常有（砂石）垫层，（碎石）垫层，（粉煤灰）垫层，（矿渣）垫层，（土，灰土）垫层。
4、石灰桩法按用料特征和施工工艺方法可分为（石灰桩）法、（石灰柱）法、（石灰浆压力喷注）法。
5、排水固结法通常由（排水）系统和（加压）系统两部分组成。
9竖向排水方法通常有（普通砂井）排水法、（袋装砂井）排水法和（塑料排水井）排水法。
10、用于排水固结法加压系统中的方法有（堆载）法、（真空）法、（降低地下水位）法、（电渗）法和联合法。
11、灌浆法所用的浆液材料通常有（水泥类）、（粘土类）、（水玻璃）、（环氧树脂）、（丙烯酰胺）、（木质素类）、（聚氨酯）、（脲醛树脂）、（聚合物水泥）、（聚合物水玻璃）、（丙烯酸盐类）。
12、灌浆材料的主要性质包括（密度）、（浓度）、（颗粒大小）、（分散度和稳定性）、（沉淀吸水性）、（黏度）、（凝结时间）、（毒性和腐蚀性）。
13、灌浆法中，按灌浆机理分为（渗透）灌浆、（压密）灌浆、（劈裂）灌浆和（电动化学）灌浆。
14、灌浆设计的主要内容包括（灌浆标准）、（施工范围）、（灌浆材料）、（浆液影响半径）、（钻孔布置）、（灌浆压力）15、高压喷射注浆法按工艺类型可分为（单管），（双管），（三管）和（多管）。
16、高压喷射注浆法按喷射方向可分为（垂直）、（倾斜）和（水平喷射）。
17、表示土工合成材料的物理特征指标有（原材料相对密度）、（单位面积质量）和（厚度）。
18、表示土工合成材料的力学特征指标有（条带拉伸强度）、（握持拉伸强度）、（撕裂强度）、（顶破强度）、（刺破）、（穿透强度）、（界面摩擦系数）、（抗拔摩擦强度）。
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垫层的分类
建筑工程中，垫层的种类较多。
在综合基价中，综合设置了常用的素土垫层、灰土垫层、砂垫层、碎砖三合土垫层、级配砂石（天然级配或人工级配）垫层、毛石（干铺或灌浆）垫层、碎砖（干铺或灌浆）垫层、碎（砾）石（干铺或灌浆或灌沥青）垫层、混凝土（无筋或有筋）垫层、炉（矿）渣混凝土垫层、炉（矿）渣（干铺或水泥石灰拌和或石灰拌和）垫层、原土夯碎石垫层及无筋混凝土散水等不同的综合基价子目。
在编制预算时，应根据设计图纸要求选用相应综合基价子目。
天然级配砂石和人工级配砂石有什么区别？
级配砂石级配砂石是指按一定的比例混合后用来做基础或其他用途的混合材料，它的配比是根据具体的工程设计不同而有所差别。
如设计未指明，你可以参照定额。
天然级配是指连砂石。
人工级配配合比是砾石20-40：天然砂：水=9.11:4.97:3
级配碎石垫层应密实稳定，其粒径级配范围满足下表:
通过下列筛孔(mm)的重量百分率(%)
50 mm// 25mm ///10mm ///5 mm /// 2mm ///0.5mm //0.074(筛孔直径)
100 / <50 / <30 / <25 /<15 / <8 / <3 液限不大于25;塑性指数不大于4
---- /<65 / <45 / <35 /<25 / <15 / <5 液限不大于25;塑性指数不大于6
以上两种级配均为垫层级配第一种规定了所有颗粒直径均不能大于50mm，为了更好满足压实度，推荐选用第一种!另外为了防止冻胀和湿软，应注意控制小于0.5mm细料的含量和塑性指数.在中湿和潮湿路段，用做沥青路面的垫层时，应在级配中加石灰，细料可适当增加，加如的石灰剂量占细料含量的8%--12%.目的在于增加垫层强度和稳定性.
级配砾石有时候用来做垫层叫做级配沙砾垫层，其级配沙砾要求颗粒尺寸在5--40mm 之间，其中25--40mm含量不少于50%。