垫层与强夯的内容和计算
浅析强夯法地基处理设计
浅析强夯法地基处理设计[摘要]随着地基处理设计水平的提高、施工工艺的改进和施工设备的更新。
我国地基处理技术发展很快。
对于各种不良地基，经过地基处理后，一般均能满足建造大型、重型或高层建筑的要求。
由于地基处理的适用范围进一步扩大，地基处理项日的增多。
用于地基处理的费用在工程建设投资中所占比重的不断增大。
因而，地基处理的设计和施工必须认真贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境。
[关键词]地基处理；强夯法引言：在地基处理设计中有很多方法，有换填垫层法，强夯置换法，振冲法，高压喷射注浆法等等。
已经发展的地基处理方法很多，新的方法还在不断涌现。
本文主要讲述强夯法，它适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。
强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑一流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程，强夯置换法在设计前必须通过现场试验确定其运用性和处理效果，对某些场地在采用强夯和强夯置换施工时，应在施工前选择有代表性的地段上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工。
以确定选定工艺或夯击能量的适用性。
根据试验检测结果，确定工艺或夯击能量。
1.强夯法的加固机理强夯法，又称动力固结法，是法国工程师Menard于1969年提出的一种地基加固方法。
它是通过反复将80kN～300kN(最重可达2000k№的重锤提升到8m屯0m(最高可达40m)的高度使其自由下落产生巨大的冲击能量(通常为500kN·n--800kN·m)，对地基进行强力夯实。
强夯法适用于处理碎实土、砂土、粉土、湿陷性黄土、盐渍土、杂填土等。
对于高饱和度的粘性土应慎重使用。
应用此法可以提高地基承载力、降低压缩性、改善抗液化能力和消除湿陷性或溶陷性。
强夯法加固地基的机理对于不同的土体是不同的。
对于多孔隙、粗颗粒、非饱和的土，强夯的作用就是动力密实，即强夯巨大的冲击能量使土体中的孔隙减少，土体变的密实，从而提高了地基的承载力。
强夯法-很实用的地基处理方法精选全文
可编辑修改精选全文完整版强夯法，很实用的地基处理方法1、简介任何建筑物的荷载最终将通过基础传递到地基上。
凡是基础直接建造在未经加式。
2强夯法处理地基是六十年代末由法国Menard技术公司首先创造的。
这种方法是将很重的锤(一般为100－400kN)从高处自由落下落(落距一般为6-40m)给地基以冲击力和振动，从而提高土的强度并降低土的压缩性，改善土的振动液化条件和消除湿陷性黄土的湿陷性等作用。
同时，夯击能还可以提高土层的均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降。
强夯法开始时仅用于加固砂土和碎石，经过几十年的发展，它以适用从砾石到粘性土的各种地基土，这主要是由于施工方法的改进和排水条件的改善。
强夯法由于具有地基加固效果显著、设备简单、施工方便、适用范围广、经济易行和节省材料等优点，很快传播到世界各地。
目前已经有几十个国家的数千项工程采用强夯法加固地基。
6月3强夯法虽然已经在实践中证实了是一种比较好的地基处理方法，但到目前为止还没有一套成熟和完善的理论和设计计算方法。
在第十界国际土力学和基础工程会议上，美国Menard教授在“地基处理”的科学发展水平报告中精辟的论述强夯法的传统固结机理：强夯法目前已经发展到地基土的大面积加固，深度可达30m。
当应用于非饱和土时，压密过程基本上同实验室中的击实实验相同。
在饱和无粘性土的情况下，可能会产生液化，其压密过程同爆破和振动密实的过程相似。
这种方法对饱和细粒土的效果，成功和失败的例子都有报道。
对这类土需要破坏土的结构、产生超空隙水压力以及通过裂隙形成排水通道。
而强夯法对杂填土特别有效。
实践证明，在夯击的工程中，土体的瞬时沉降可达几十厘米；土中产生液化后使土的结构破坏，土的强度下降到最小值；随后在夯击点出现径向裂隙，成为加速强。
％。
(2)、产生液化在重复夯击作用下，施加在土体的夯击能量，使气体逐渐受到压缩。
因此，土体的沉降量与夯击能成正比。
当气体按百分比接近于零时，土体变成不可压缩的。
2016计算规则
2016定额计算规则1、余土运输体积=挖土总体积-夯填土总体积*1.152、厂区道路垫层人工乘以0.9系数。
3、强夯如无特殊规定，按建筑物基础外围轴线每边各加4m，以面积计算。
4、打试验桩时，人工机械乘以2.05、砖台阶和半砖栏板子目不单独列项，套用零星砌体子目6、挡土墙以设计室外地坪低的一侧为界7、基础与墙使用不同材料，且分界线位于设计室内地坪小于等于300时,300以内部分并入相应的墙工程量内计算。
8、砌块墙顶部与梁底、板底链接按铁件考虑，如果实际采用砼或者斜砌砖，分别按照零星混凝土和零星砌体计算。
9、小型混凝土构件是指单件体积«0.1M310、砼柱墙连接时的分割点：柱单面突出墙面大于墙厚、或双面突出墙面时，柱按其完整断面计算，墙长算至柱的侧面；柱单面突出墙面小于墙厚时，其突出部分并入墙体积内计算。
11、轻型框剪墙综合考虑了墙柱、墙身、墙梁，执行墙的相应规则，柱墙梁不单独计算。
12、主体结构内的阳台按照梁板的规定计算，主体结构外的阳台按照本章的阳台子目。
13、劲性砼（由混凝土、型钢、纵向钢筋和箍筋组成）柱梁中的砼在执行定额相应子目中人工、机械乘以1.15系数。
14、劲性砼柱梁中的钢筋人工乘以系数1.2515、三面粱式雨棚，按有梁式阳台计算16、马凳筋：①马凳筋的型号比底板最大型号的钢筋级别低一号②马凳筋的长度按照底板厚度的2倍加200mm计算，按1个/m2计算17、对拉螺栓增加子目按照设计图示尺寸以混凝土墙的模板接触面积乘以系数0.5计算。
18、肋高大于0.4m时，套用有梁式满堂基础，肋高«0.4米或设有暗梁、下翻梁时，套用无梁式满堂基础19、预制板补现浇板缝，板底缝宽》10cm时，按平板计算。
20、圆弧形老虎窗顶板，按拱板计算21、坡屋面的顶板，按斜板计算，屋脊处的加厚砼已包括在消耗量内，不单独计算22、后浇带墙不管实际厚度是多少，均套用后浇带墙子目，墙厚已经综合考虑23、独立现浇门框按构造柱项目计算。
强夯施工方案
强夯施工方案一、夯击点距离为4 m；单点夯击能主夯与副夯采用1000KN·m，满夯时采用800 KN·m；夯击次数需满额足下列条件：最后两击的平均夯沉量不大于50 mm；夯坑周围地面不应发生过大隆起；不因夯坑过深而发生起锤困难。
设计采用4击，夯击次数采用主夯、副夯与满夯三遍：第一遍：主夯，按规定间距，正方形布置；第二遍：副夯，在各主夯点位中间穿插进行；第三遍：满夯，采用夯点彼此搭接1∕4搭接夯击；夯击间隔时间：对砂性土，由于其透水性能好，夯击时空隙压力消散快，可连续夯击。
对粘性土，需间隔两周左右才能连续夯击。
二、工程地质情况黄土沟壑地貌，由于地形切割强烈，大气降水易于流失，不易补给，富水性差，但在基岩空隙较发育的区域，地下水较丰富。
三、施工准备（一）设备准备1、夯锤：强夯锤锤重取10t，底面形式宜采用圆形或多边形。
夯锤的材质最好为铸钢，如条件所限，则可用钢板壳内填混凝土。
夯锤底面宜对称设置若干个φ250~300mm与顶面贯通的排气孔，以利于夯锤着地时坑底空气迅速排出和起锤时减小坑底的吸力。
2、起重机械：采用50t 履带式起重机，可在臂杆端部设置辅助门架，或采用其他安全措施，防止落锤时机架倾覆。
3、自动脱钩装置：要求有足够强度，起吊时不产生滑钩；脱钩灵活，能保持夯锤平稳下落，同时挂钩方便、迅速。
4、铲车：用作回填、整平夯坑和作地锚用5、检测设备：有标准贯入、静载荷试验、静力触探或轻便触探等设备以及土工常规试验仪器。
6、测量仪器：全站仪、水准仪。
（二）劳动力准备强夯施工过程中，基本上都是以机械工为主，杂工辅助。
因此对劳动人员数量要求不是很大。
单机单班劳动力如下：起重机司机1名，起重工2名，辅助工4名，以此类推。
（三）技术准备1、研究工程地质报告，画强夯平面布置图。
2、结合厂区内的具体情况，编写强夯施工方案。
3、对现场施工人员进行技术交底，专业工进行短期技术培训。
4、进行技术测量交底、复测以及验收工作。
强夯
强夯法
H K M h
M—夯锤重量(10kN)； h—夯锤落距(m)； K—修正系数，粘性土取0.5，砂性土取0.7，黄土取0.35~0.5
有效加固深度
根据照强夯能量按进行下表进行预估
单击强夯的有效加固深度(m)
强夯法
单击夯击能 (kN.m) 1000 2000 3000 4000 5000 6000
强夯法
第一节 概述 第二节 设计计算 第三节 施工工艺
概述
方法： 强夯(Heavy Tamping)：通过重锤(8~30吨) 利用 一定的落差(8~20米) ，对地基施加很大的冲击能，以 达到地基加固的目的。
强夯法
应用范围 应用地层： 砂土、碎石土、低饱和度的粉土与粘土、湿陷性 黄土、杂填土和素填土等 应用工程： 工业与民用建筑、仓库、储油罐、公路与铁路、 机场跑道以及码头等设施的地基处理
(3)不因夯坑过深而发生起锤困难。
对于强夯置换法，尤其对饱和粘性土，最佳夯击能的 控制并不是太重要，因为其作用是利用夯击能促使石块沉 降和密实，只要能达到此白的即可。
夯击点布置 1、总体布置夯点位置布置
正方形、等边三角形： 等腰三角形： 大面积基础 一般民用建筑
强夯法
基础边缘夯击宽度： 设计处理深度的1/2~1/3，不小于3m。
度宜为设计处理的深度。若为非稳定边坡应地基施工工艺
一、起重力 起重机的起重力必须大于或等于夯锤重力、夯坑对夯锤的 吸着力与索具重力之和，可按式来计算：
Q KQ1 Q2
Q－起重机起重力(kN)； Q1、Q2－夯锤和索具的重力(kN)；
K－夯坑对夯锤的吸着力系数。可根据土质情况、含水量、锤 的形状等因素确定，一般为1.5～4.0。
eE/A
地基处理 第9章强夯法
1
•
由大量工程实践证明，强夯法适用于处理碎石 土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、 杂填土和素填土等地基； • 强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑~ 流塑的 粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。
• 强夯置换法在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理 效果。
• 对高饱和度的粉土与粘性土地基，尤其是淤泥与淤 泥质土，处理效果较差，使用要慎重。若在夯坑内 回填块石、碎石或其它粗粒材料进行强夯置换时， 应根据现场试验确定其适用性。 •
3
9.1 强夯加固机理
强夯法虽然在工程中得到广泛应用，但由于其 加固机理比较复杂，至今还没有一套成熟的理论和 设计计算方法。根据工程实际实践和试验研究成果， 对不同的土质条件和施工工艺，其加固机理有所不 同。目前，强夯法加固机理概括起来有三个方面， 即动力固结、动力夯实和动力置换。 一、动力固结 Menard根据饱和土经强夯后瞬时沉降数十厘米这 一事实，对传统的固结理论提出不同看法，认为饱 和土是可压缩的，并提出了一个新的动力固结模型。 图9.1-1为静力固结理论与动力固结理论的模型对比 图，表9.1-1为两种模型对比表。
强夯法又称为动力固结法或动力压密法。这种方 法 是 将 100~400kN 的 重 锤 （ 最 重 达 2000kN ） ， 以 6~40m的落距落下给地基以冲击和振动,从而达到提高 土的强度,降低其压缩性，改善土的振动液化条件,消除 湿陷性黄土的湿陷性等目的。 强夯法由法国Menard技术公司于1969年首创，当 时，仅用于加固砂土和碎石土地基，但随着施工方法 的改进，其应用范围已扩展到细粒土地基。
30
（二）拟定初步施工方案
（1） 根据加固目的，土质情况及建筑物的变形要求，确定处理深度。由处理 深度根据表 9.2-2 或下式估算单击夯击能 E：
强夯法
(3)试夯
3.2 强夯法
(九)现场测试设计
（1）地面沉降观测
3.2.2 强夯法设计计算
每夯击一次应及时测量夯击坑及夯坑周围地面的沉降、隆起； 用以控制夯击击数，估计夯击效果。 （2）孔隙水压力 测量在夯击作用下，孔隙水压力沿深度和水平距离的增长和消散的分布。从而 确定两个夯击点间的夯距、夯击的影响范围、间歇时间以及饱和夯击能等参数。 （3）强夯振动影响范围 测试地面振动加速度了解强夯振动的影响范围。 为了减小强夯振动对周围建筑物的影响，可在夯区周围设置隔振沟。 （4）深层沉降和侧向位移测试 在地基中设置深层沉降标测量不同深度土体的竖向位移和侧向位移沿深度变化。 有效了解强夯处理的有效加固深度和影响范围。
3.2 强夯法
(五） 夯击击数与遍数 （1）夯击击数
3.2.2 强夯法设计计算
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
应按现场试夯得到的夯击击数和夯沉量关系曲线 确定，且应同时满足下列条件： ①最后两击的平均夯沉量不大于50mm，当单击 夯击能量较大时不大于100mm； ②夯坑周围地面不应发生过大隆起； ③不因夯坑过深而发生起锤困难。
（2）夯击遍数
***到目前为止，国内外还没有一套成熟和完善的理论和设计计算方法。
3.2 强夯法
（二）机理分类
3.2.1 加固机理
目前，强夯法加固地基有三种不同的加固机理：动力密实(Dynamic Compaction) 、动力 固结(Dynamic Consolidation)和动力置换(Dynamic Replacement)，它取决于地基土的类 别和强夯施工工艺。
3.2 强夯法
(一)施工设备 (二)施工工艺
3.2 强夯法
加固机理
3.2.0 概述
《地基处理技术规范》(JGJ79-2002)
地基处理换土垫层法强夯
地基处理换土垫层法强夯地基处理是土地开发工程中必不可少的环节。
在工程中，为了保证建筑物的稳定性和安全性，需要对地基进行处理。
在现代工程中，采用土壤加筋、灌浆加固、压缩机挤土等方式进行地基处理，其中强夯是常见的一种方法。
强夯介绍强夯是将压缩机夯击垫层材料时，由于振动机构的振动产生的冲击。
夯击的频率通常为2-6次/秒，冲击能量在1000-3000 泄。
在夯击作用下，垫层材料之间的空气被排除并形成密实的结构，从而使其承载能力显著提高。
换土垫层法换土垫层法是在地基处理前，将原有薄弱土层削去一部分，然后添上夯实的新土。
这样可以降低地基软弱程度，提高承载力，进一步确保建筑物的安全性。
垫层材料的选用非常关键，要求它具有一定的粒径大小、孔隙率和水分含量，这些条件最终影响了地基的承载能力和稳定性。
另外，可以选择不同种类的垫层材料进行换土垫层，如黄土、砂土、石粉等。
强夯换土垫层法处理的步骤步骤一：选址测量在地基处理之前，需要进行选址测量，确定建筑物的基准高度和地基处理后地面高度，以便更好地安排施工。
步骤二：去除原有薄弱土层在地基处理前，需要去除一定厚度的原有薄弱土层。
一般来说，原有薄弱土层必须全部清除，并将地面开挖至密实结构的夯实土面层。
步骤三：夯实新土在去除一定厚度的原有薄弱土层后，需要添加新土进行夯实。
夯实新土时，需要注意新土的配合比、厚度、夯实程度等因素。
夯实完毕后，需要测量夯实土的路面高度，确保与选址测量结果一致。
步骤四：检查验收检查验收是地基处理换土垫层过程中非常重要的一步。
验收内容包含了新土厚度、压实度、平整度、坡度、路面标高及边坡等。
确保验收合格后方可进行下一步的施工工作。
注意事项在地基处理强夯换土垫层法工作中，需要注意以下几点：1.在现场施工前需要对施工区域进行勘察，确定疏松土厚度等信息；2.采用合适的垫层材料，保证其具有一定的密实性和承载力；3.夯实新土时需要严格控制夯锤的高度，以免损坏夯实新土；4.施工进度和施工效率需要人员配合，以保证施工进度。
强夯定义及强夯处理参数
1
饱 和 土 夯 击 中 遍
3
2.2 非饱和土加固机理 图强 夯 加 固 模 式
2.2非饱和土加固机理
主压实区 (A区)
非饱和土强夯
被动破坏区 （C区）
次压实区 (B区)
振动影响区 （D区）
2.3 砂性土和低含水量回填土加固机理
土体在夯击时,受到很大的冲击波作用,在这种冲击波 作用下,锤底瞬间产生一个巨大的压应力使土体沉降且 随深度略有扩散加密。土体夯击时侧向变形较小,即夯 击时,锤底土瞬间由静态突然下沉,和周围土体产生相对 剪切变形,此时周围土体还没来得及变形,冲击过程已经 完毕。
利用重锤高落距产生的高夯击能给地基一冲击力并在地基中产生冲击波在冲击力作用下夯锤对上部土体进行冲切土体结构破坏形成夯坑并对周围土进行动力挤压同时巨大的能量瞬间释放产生的压缩波使土体孔隙水压力急剧增大土体局部液化其强度锐减在剪切波作用下使土体的原有结构解体待波消失后土粒落到一个新的较稳定的位置同时一部分水排走从而使土体迅速固结降低了土体的压缩性提高了地基的承载力
软土地基处理—动力固结法
强夯法
一、工程案例
1．工程背景 邯长公路更乐至冀晋界段高速公路, 全长13.09km，
其中路线穿越区有7km为黄土状亚砂土, 其分布较广, 但不连续, 具有垂直节理、大孔隙特征, 并且具有一定 程度的湿陷性, 设计中采用强夯法对该段湿陷性黄土进 行处理。
夯点布置图
强夯法施工设计图纸
2．强夯试验 鉴于目前国内外尚未形成一套确定强夯参数的理论 和计算方法, 在大面积强夯施工前, 应先根据设计 单位提供的施工参数及类似工程的施工经验, 在夯 区范围内选点试夯, 以确定合理的强夯参数及施工 工艺, 确保处理效果。
问题：强夯参数都有什么？
3-强夯法
二、特 点
优 点
施工与设备简单、经济、有效
缺 点
振动、噪声大，易造成环境问题
湖南大学陈昌富制作（2012.2-5）
三、适用性
适用于加固碎石土、砂土、低饱和度的粉土和粘 土、湿陷性黄土，特别适合杂填土地基加固。
国外普遍认为：～只适用于加固Ip≤10的土。 国外资料表明：强夯处理的砂土地基，f k可↑ 200％～500％（2～5倍)，而压缩性可 ↓ 200％～ 1000％（2～10倍）。
湖南大学陈昌富制作（2012.2-5）
2、加固非饱和土的加固模式
Pd
软弱土
D B A C
σ>σf
σ>σL
湖南大学陈昌富制作（2012.2-5）
（1）土的破坏压实区 A 夯锤对土体施加巨大的冲击力
σ土(σ土= σ动+σ自重)＞σf (极限)
土结构破坏、软化 侧压力系数增大，侧压力增大 土被竖直向和侧向挤密 形成一椭圆形破坏压密区
湖南大学陈昌富制作（2012.2-5）
（2）破坏消弱区(次压实区)B
σL(弹性极限) ＜σ土＜σf (极限)
土体可能被破坏，但未被压实
形成破坏消弱区，次压密区
湖南大学陈昌富制作（2012.2-5）
（3）被动破坏区 C
σ动 >> σ自重
坑底土在侧向挤出
隆起形成被动破坏区
湖南大学陈昌富制作（2012.2-5）
湖南大学陈昌富制作（2012.2-5）
（2）饱和土的液化
z 当V气→0 时，土体便变成不可压缩的。 z 当u→p上覆 时，σ′→0，土体即产生液化。
（与地震液化不同，这种液化是逐渐发生的。）
2019年《地基处理技术》换填垫层法、排水固结法、强夯法和强夯置换法
2 控制压实效果的主要因素
（1）最优含水量 在一定的压实机械的功能条件下，土最易于被 压实、并能达到最大密实度时的含水量，称为最优 含水量，相应的干密度称为最大干密度。最优含水 量大致为塑限＋2％。土中黏土矿物含量大，则最优 含水量越大。 （2）压实功能 当压实功能较小时，土压实后的最大干密度较 小，对应的最优含水量则较大。所以，在压实工程 中，若土的含水量较小，则需选用夯实功能较大的 机具，才能把土压实至最大干密度。
3.5 粉煤灰垫层(Flyash Cushion)
粉煤灰垫层适用于厂房、机场、公路和堆场等
工程大面积填筑。 粉煤灰的工程特性 （1）自重轻。松散重度6～7kN/m3，击实 后干重度9.2～13.5 7kN/m3。 （2）击实性能好。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。 （3）抗剪强度。粉煤灰的抗剪强度指标与 粉煤灰的灰种、剪切方法、压实系数大小和龄 期长短有关。当压实系数为0.9~0.95时,黏聚力 5~30kPa,内摩擦角23~30度。
b( p k pc ) b 2 z tg
压力扩散角
换填 材料 z/b
中砂、粗砂、 砾砂、圆砾、 角砾、石屑、 卵石、碎石、 矿渣
粉质黏土、 粉煤灰灰土0.25源自20628
≥ 0.50
30
23
28
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 的要求，可按下式确定：
b b 2 z tg
垫层底面处的附加压力值可分别按下两式计算：
对条形基础 p z bl ( p k pc ) pz 对矩形基础 (b 2 z tg )(l 2 z tg ) 式中 b－－矩形基础或条形基础底面的宽度（m）； l －－矩形基础底面的长度（m）； pk －－相应于荷载效应标准组合时，基础底面 处的平均压力值（kPa）； pc－－基础底面处土的自重压力值（kPa）； z －－基础底面下垫层的厚度（m）； θ－－垫层的压力扩散角，宜通过试验确定，当 无试验资料时，可按下表采用。
地基处理垫层厚度计算
地基处理垫层厚度计算地基处理垫层厚度计算是土木工程中的一项重要计算，它决定了建筑物或者道路的稳定性和安全性。
在计算地基处理垫层厚度时，需要考虑多种因素，包括场地特点、土壤性质、建筑物类型等。
本文将介绍地基处理垫层厚度计算的基本步骤和方法。
一、场地调查和土壤测试在计算地基处理垫层厚度之前，首先需要进行场地调查和土壤测试，以收集相关的数据和信息。
场地调查包括对场地的地理环境、地质条件、水环境等方面进行勘察和了解。
通过场地调查，可以了解到场地周围的河流、湖泊等水源，地表地形和地貌特征，土地利用情况等。
土壤测试是为了了解该区域的土壤性质，包括土壤类型、颗粒大小、含水量、压缩指数等。
这些参数能够帮助工程师确定需要的垫层厚度。
二、垫层类型选择根据场地调查和土壤测试所得到的数据，需要确定适合的垫层类型。
常见的垫层类型包括土石方填方和混凝土垫层。
土石方填方是利用当地的土石材料进行填充，通过合理的挖填法使地表承受力得到增强。
混凝土垫层是在地表进行一定厚度的混凝土铺筑，通过强度高、稳定性好等特点来提高地表承载力。
选择垫层类型时需要综合考虑各种因素，如土壤性质、建筑物类型、工程预算等。
三、确定垫层厚度计算方法根据不同的垫层类型，确定相应的垫层厚度计算方法。
对于土石方填方垫层，常用的计算方法是通过动力触探或静力触探取得的土壤参数，利用合适的计算公式计算垫层厚度。
具体计算公式可通过土木工程技术规范等相关资料获得。
对于混凝土垫层，一般采用弯曲板试验法来测定混凝土垫层的弯曲刚度，然后根据建筑物荷载和压缩因素计算垫层厚度。
具体计算方法可参考土木工程技术规范中的相关章节。
四、考虑附加因素在计算垫层厚度时，还需要考虑一些附加因素，以保证土壤承载力和垫层稳定性。
其中一项重要的附加因素是地下水位。
如果地下水位较高，需要采取相应的措施，如加排水设施，以保证垫层的稳定性。
此外，还需要考虑建筑物的预期寿命和使用要求，以及地震等自然灾害的影响。
地基处理—换土垫层法、强夯法简述
技 术 路 线 图
历史
目前地基处理已成为土力学与岩土工程领域的一个主要分支 学科，国际土力学与岩土工程协会下有专门的地基处理学术 委员会。中国土力学与岩土工程学会 1984 年成立了地基处 理学术委员会，并于 1986、1989、1992、1995、1997、 2000 年分别召开了六届全国地基处理学术讨论会。第十一 届全国地基处理学术讨论会(CGIS2010) 将于2010年11月 19日~23日在“热带海滨度假胜地”海口举办。
(2) 地基变形：包括地基沉降与水平位移测 试；
(3) 应力监测：包括土压力和孔隙水压力测 试；
(4) 桩身完整性：采用桩身低应变检测和声 波透射法测试；
(5) 动力特性：采用波速测试、地基刚度测
监测仪器的布置
固定式和活动式
测斜仪
分层沉降仪
现场监测与质量检验应注意的问题
为了检验地基处理的效果，通常在同一地点分别在处理 前后进行测试，以进行对比，并注意以下问题：
运输过程中的扰动等优点，但也有不能测定土的基本参数 和不易控制应力状态等不足之处，故有时仍需辅以一定的 室内试验。
土压力计
孔隙水压力计
其它
载荷试验 静力触探试验 圆锥动力触探试验
均质人工地基
换填垫层法
强夯法
排水固结法
1、换土垫层法
换土垫层法的基本原理是挖除浅层软弱土 或不良土，分层碾压或夯实土，按回填的材 料可分为砂（或砂石）垫层、碎石垫层、粉 煤灰垫层、干渣垫层、土（灰土、二灰）垫 层等。
土的压实原理
垫层设计
1、垫层的厚度的确定 2、垫层宽度的确定 3、垫层承载力的确定 4、沉降计算
软基换填路段（2米片石垫层+砂砾换填+土 工格栅）
垫层与强夯的内容和计算
垫层的内容和计算垫层的工作内容为：拌和，铺设，找平，夯实。
1）按垫层材料可分为：3：7灰土；砂；级配砂石；碎石；碎砖；地瓜石；毛石；无筋混凝土（素混凝土）；毛石混凝土。
2）按垫层部位：地面垫层和基础垫层（条基，独基，满堂基础）。
定额按地面垫层编制。
若为基础垫层，人工、机械分别乘以下列系数：条形基础1.05；独立基础1.10；满堂基础1.00.（一）地面垫层：按室内主墙间净面积乘以设计厚度，以立方米计算。
计算时应扣除：凸出地面的构筑物、设备基础、室内铁道、地沟以及单个面积在0.3㎡以上的孔洞、独立柱等所占体积；计算时不扣除间壁墙、附墙烟囱、墙垛以及单个面积在0.3㎡以内的孔洞等所占体积，计算时不增加：门洞、空圈、暖气壁龛等开口部分也不增加。
地面垫层工程量＝（S房心-0.3㎡以上孔洞、独立柱、构筑物）×垫层厚度S房心＝S建筑-ΣL外墙中心线长×外墙厚-ΣL内墙净长×内墙厚（二）基础垫层按下列规定，以立方米计算。
1、条形基础垫层：外墙按外墙中心线长度、内墙按其设计净长度（垫层之间的净长度）乘以垫层平均断面面积计算。
条形基础垫层工程量＝（ΣL外墙中心线长＋ΣL垫层净长）×垫层断面2、独立基础垫层和满堂基础垫层：按设计图示尺寸乘以平均厚度计算。
独立、满堂基础垫层工程量＝设计长度×设计宽度×平均厚度某建筑物基础平面图及详图如图2－4（a）、（b）所示，地面做法：20厚1：2.5的水泥砂浆，100厚C10的素混凝土垫层，素土夯实。
基础为M5.0的水泥砂浆砌筑标准粘土砖。
试求垫层工程量。
图2－4c基础详图解：①C10的素混凝土地面垫层工程量：V垫层＝（S净－S扣）×δ＝[（3.6×5－0.24×2）×（9－0.24）-0.3 × 0.3 ×3]×0.1＝15.32m3套定额：2－1－13②独立基础C10素混凝土垫层工程量：V垫层＝ab×δ×n＝1.3×1.3×0.1×3＝0.51 m3套定额：2－1－13注意：垫层定额按地面垫层编制，独立基础垫层套定额时人工、机械要分别乘以系数1.10.③条形基础3：7灰土垫层工程量：V垫层= V外墙垫＋V内墙垫= S断×L中＋S断×L基底净长＝1.2×0.3×[（9＋3.6×5）×2＋0.24×3]＋ 1.2×0.3×（9－1.2）＝22.51 m3套定额：2－1－1注意：条形基础垫层套定额时人工、机械要分别乘以系数1.05.强夯的内容和计算强夯法即强力夯实法，又称动力固结法。
软土地基加固处理方案的选择及设计计算
软土地基加固处理方案的选择及设计计算摘要介绍软土地基加固处理方法，通过工程实例说明软土地基处案的选择设计计算方法。
关键词软土地基加固处理方案选择设计计算近年来，基本建设规模不断扩大，软土地基加固处理问题越来越多，合理选择处理方案是使建筑物平安和降低工程造价的重要途径之一。
软土地基处理的基本方法多种多样，主要原理是置换、夯实、挤密、排水、胶结等。
下面介绍主要几种方法的适用状况、如何选择及设计计算。
一、软土地基的处理方法１、强夯法强夯法又分为强夯挤密法和强夯置换法。
主要优点是设备简洁、效果显著、经济和施工快。
缺点是振动、噪声大。
强夯挤密法常用来加固碎石土、砂土、低饱和度的粘性土、素填土、杂填土、湿陷性黄土等各类地基。
强夯置换法主要用于厚度小于６m的软粘土层，边夯边填碎石等粗粒料形成深度３～6m、直径2m左右的碎石桩体和四周土体形成复合地基。
目前这种处理方法应用较少。
强夯法至今还没有一套成熟的理论和设计计算方法，还要在实践中总结提高。
目前强夯法由于振动、躁声大，主要应用在新建港口回填土的软土地基加固、公路和铁路软土地基加固，城市建设中很少应用。
２、排水固结法排水固结法又称预压法，适用于泥质土、淤泥、冲填土等饱和粘性土地基，这种方法需时间长，加固效果不明显，现在工业和民用建筑中很少接受，主要应用于大面积货栈堆场对地基承载力要求较低的饱和粘性土地基处理。
３、碎石桩法碎石桩法分为振冲法和干振法。
振冲法是利用振动和水冲加固地基的方法；干振法是利用干法振动成孔器在软弱地基中设置碎石桩。
振冲法主要用于砂土、不排水抗剪强度大于20Kpa的粘性土、粉土和人工填土等地基。
主要缺点是施工过程中排放泥浆污染现场。
干振法适用于松散的非饱和粘土、松散的液化砂土、杂填土和素填土等。
主要缺点是施工中噪声污染大，选择碎石桩法时候要依据现场土层状况和现场环境综合考虑。
4、石灰桩法、土桩、灰土桩法石灰桩的基本加固作用有打桩挤密、桩周土脱水挤密和桩身的置换作用。
强夯施工处理湿陷性黄土地基工法
强夯施工处理湿陷性黄土地基工法一、前言在湿陷性黄土地区施工，消除有效深度范围内湿陷性应当做为施工的首要工作。
其作法有：垫层法、强夯法、挤密桩法、予浸水法等，具体情况不同，采用的方法也有所不同。
强夯法施工既能消除黄土地基湿陷性，又能提高地基的承载能力，与垫层法、挤密桩法、予浸水法等相比较，具有操作容易，所用设备简单，施工速度快、费用低、效果好等优点，所以强夯法是处理湿陷性黄土地基的首选方法。
二、工法特点1、工艺简单、适用范围广，距建筑物及居民区安全距离200~300m以外均可采用。
2、操作简便、安全、工效高，既可以消除地基湿陷性，又能提高地基承载力。
3、施工过程中对环境无污染，有利于环保。
三、适用范围本工法对大面积消除黄土地基湿陷性特别适用，如大型厂房区、飞机场、体育运动场，高等级公路及铁路路基等建筑物的建设工程。
四、施工工艺(一)、工艺原理黄土俗称大孔土，在高冲击能的作用下，地基土失去原结构，土粒重新排列，孔隙压缩，孔隙率减小，渗透性减弱，土体密实度得到极大提高，在一定深度范围内湿陷性能消除，承载能力提高。
(二)、工艺流程(见工艺流程图)(三)、施工要点1、根据设计要求，在拟建区选择一段不小于20m×20m=400m2的有代表性的区域进行试夯，以便选定强夯施工参数与工艺，试夯工作参照的主要技术标准为：《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004，《建筑地基处理技术规范》JBJ79-2002。
(1)单击夯击能的确定根据设计要求地基加固深度，结合当地经验确定单击夯击能，在缺少经验资料或经验时可按表1预估。
表1 强夯法单击夯击能估算表注：强夯法的有效加固深度应从最初起夯面算起。
强夯施工工艺流程图(2)夯点的夯击次数确定应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，并应同时满足下列条件：①最后两击的夯沉量不宜大于下列数值：当单击夯击能小于4000 kN·m时为50mm；当单击夯击能为4000~6000 kN·m时为100mm；当单击夯击能大于6000 kN·m时为200mm；②夯坑周围地面不应发生过大的隆起；③不因夯坑过深而发生提锤困难。
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垫层的内容和计算
垫层的工作内容为：拌和，铺设，找平，夯实。
1）按垫层材料可分为：3：7灰土；砂；级配砂石；碎石；碎砖；地瓜石；毛石；无筋混凝土（素混凝土）；毛石混凝土。
2）按垫层部位：地面垫层和基础垫层（条基，独基，满堂基础）。
定额按地面垫层编制。
若为基础垫层，人工、机械分别乘以下列系数：条形基础1.05；独立基础1.10；满堂基础1.00.
（一）地面垫层：按室内主墙间净面积乘以设计厚度，以立方米计算。
计算时应扣除：凸出地面的构筑物、设备基础、室内铁道、地沟以及单个面积在0.3㎡以上的孔洞、独立柱等所占体积；
计算时不扣除间壁墙、附墙烟囱、墙垛以及单个面积在0.3㎡以内的孔洞等所占体积，
计算时不增加：门洞、空圈、暖气壁龛等开口部分也不增加。
地面垫层工程量＝（S房心-0.3㎡以上孔洞、独立柱、构筑物）×垫层厚度
S房心＝S建筑-ΣL外墙中心线长×外墙厚-ΣL内墙净长×内墙厚
（二）基础垫层按下列规定，以立方米计算。
1、条形基础垫层：外墙按外墙中心线长度、内墙按其设计净长度（垫层之间的净长度）乘以垫层平均断面面积计算。
条形基础垫层工程量＝（ΣL外墙中心线长＋ΣL垫层净长）×垫层断面
2、独立基础垫层和满堂基础垫层：按设计图示尺寸乘以平均厚度计算。
独立、满堂基础垫层工程量＝设计长度×设计宽度×平均厚度
某建筑物基础平面图及详图如图2－4（a）、（b）所示，地面做法：20厚1：2.5的水泥砂浆，100厚C10的素混凝土垫层，素土夯实。
基础为M5.0的水泥砂浆砌筑标准粘土砖。
试求垫层工程量。
图2－4c基础详图
解：①C10的素混凝土地面垫层工程量：
V垫层＝（S净－S扣）×δ
＝[（3.6×5－0.24×2）×（9－0.24）-0.3 × 0.3 ×3]×0.1
＝15.32m3
套定额：2－1－13
②独立基础C10素混凝土垫层工程量：
V垫层＝ab×δ×n
＝1.3×1.3×0.1×3＝0.51 m3
套定额：2－1－13
注意：垫层定额按地面垫层编制，独立基础垫层套定额时人工、机械要分别乘以系数
1.10.
③条形基础3：7灰土垫层工程量：
V垫层= V外墙垫＋V内墙垫
= S断×L中＋S断×L基底净长
＝1.2×0.3×[（9＋3.6×5）×2＋0.24×3]＋ 1.2×0.3×（9－1.2）
＝22.51 m3
套定额：2－1－1
注意：条形基础垫层套定额时人工、机械要分别乘以系数1.05.
强夯的内容和计算
强夯法即强力夯实法，又称动力固结法。
是利用大型履带式起重机将8-40吨的重锤从6-40米高度自由落下，对土进行强力夯实。
适用于人工填土、湿陷土、黄土。
1、夯击能量（t.m）：重锤质量t*重锤落差m
定额上分100tm ，200tm，………600tm
2、夯点密度：夯点/100㎡
夯点密度（夯点/100㎡）=设计夯击范围内的夯点个数÷夯击范围（㎡）×100
定额上分10，13，17，23，25夯点以内
3、夯击击数：指强夯机械就位后，夯锤在同一夯点上下夯击得次数。
实际施工时击数以2-5击为多。
定额上以4击设项；还有增减一击项目。
4、低锤落拍：落锤高度应满足设计夯击能量的要求，否则按低锤满拍计算。
地基强夯：区别不同夯击能量和夯点密度，按设计图示夯击范围，以平方米计算。
地基强夯工程量＝设计图示面积
设计无规定时，按建筑物基础外围轴线每边各加4m以平方米计算。
地基强夯工程量＝S轴包＋L外轴×4＋4×16＝S轴包＋L外轴×4＋64（㎡）
低锤满拍工程量=设计夯击范围
①设计要求：不间隔夯击，设计击数8击，夯击能量为500t·m，一遍夯击。
求其工程量。
②设计要求：间隔夯击，间隔夯击点不大于8m，设计击数为10击，分两遍夯击，第一遍5击，第二遍5击，第二遍要求低锤满拍，设计夯击能量为400t·m.求其工程量。
图2－7 强夯示意图
解：设计要求①工程量＝40×18 ＝720 ㎡
套：定额2-4-53 ＋定额2-4-54 ×4
设计要求②工程量＝40×18×2 ＝1440 ㎡
套：定额2-4-42 ＋定额2-4-43
低锤满拍套定额：2-4-44。