《地基處理技術》換填墊層法、排水固結法、強夯法和強夯置換法

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1、換填墊層法《地基處理技術》換填墊層法、排水固結法、強夯法和強夯置換法3.1概述3.1Introduction當軟弱土地基的承載力和變形滿足不了設計要求，而軟弱土層的厚度又不是很大時，將基礎底面下處理范圍內的軟弱土層部分或全部挖除，然后分層換填強度較大的砂（碎石、素土、灰土、爐渣、粉煤灰）或其他性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料，并壓實至要求的密實度為止，這種地基處理方法稱為換填法，它多用于公路構筑物的地基處理。在建筑工程中也有一定范圍的應用。3.2墊層的作用3.2FunctionsofCushion（1）提

2、高持力層的承載力；（2）減少沉降量；（3）加速軟弱土層的排水固結；（4）防止凍脹；（5）消除膨脹土的脹縮作用。1普洛特（Proctor）假說當黏性土的含水量較小時，土粒表面的結合水膜很?。ㄖ饕菑娊Y合水），顆粒間很大的分子力阻礙著土的壓實，這時壓實效果就比較差；當含水量增大時，結合水膜逐漸增厚，粒間聯(lián)結力減弱，水起著潤滑的作用，使土粒在相同壓實功能條件下易于移動而擠密，所以壓實效果較好；但當土樣含水量增大到一定程度后，孔隙中就出現了自由水，壓實時，孔隙水不易排出，形成較大的孔隙壓力，勢必阻止土粒的

3、靠攏，所以壓實效果又趨下降，這就是土的壓實機理。3.3土的壓實原理3.3MechanismofSoilCompactness2控制壓實效果的主要因素（1）最優(yōu)含水量在一定的壓實機械的功能條件下，土最易于被壓實、并能達到最大密實度時的含水量，稱為最優(yōu)含水量，相應的干密度稱為最大干密度。最優(yōu)含水量大致為塑限＋2％。土中黏土礦物含量大，則最優(yōu)含水量越大。（2）壓實功能當壓實功能較小時，土壓實后的最大干密度較小，對應的最優(yōu)含水量則較大。所以，在壓實工程中，若土的含水量較小，則需選用夯實功能較大的機具，才能

4、把土壓實至最大干密度。（3）壓實條件指壓實時被壓實土層的特點，所采用壓實機械的功能和性能，壓實的方法和方式等。室內擊實試驗的結果只能作為工程實踐的參考。（4）其他因素土的顆粒粗細、級配、礦物成分和添加的材料等因素對壓實效果是有影響的。顆粒越粗，就越能在低含水量時獲得最大的干密度；顆粒級配越均勻，壓實曲線的峰值范圍就越寬廣而平緩；對黏性土，其壓實效果與其中的黏土礦物成分含量有關。3.4墊層設計(DesignofCushion)1墊層的厚度的確定墊層的厚度z應根據需置換軟弱土的深度或下臥土層的承載力確

5、定，并符合下式要求：式中pz－－相應于荷載效應標準組合時，墊層底面處的附加壓力值（kPa）；pcz－－墊層底面處土的自重壓力值（kPa）；faz－－墊層底面處經深度修正后的地基承載力特征值（kPa）。墊層厚度不宜小于0.5m，也不宜大于3m。墊層底面處的附加壓力值可分別按下兩式計算：對條形基礎對矩形基礎式中b－－矩形基礎或條形基礎底面的寬度（m）；l－－矩形基礎底面的長度（m）；pk－－相應于荷載效應標準組合時，基礎底面處的平均壓力值（kPa）；pc－－基礎底面處土的自重壓力值（kPa）；z－－基

6、礎底面下墊層的厚度（m）；θ－－墊層的壓力擴散角，宜通過試驗確定，當無試驗資料時，可按下表采用。壓力擴散角換填材料z/b中砂、粗砂、礫砂、圓礫、角礫、石屑、卵石、碎石、礦渣粉質黏土、粉煤灰灰土0.2520628≥0.503023282墊層寬度的確定墊層底面的寬度應滿足基礎底面應力擴散的要求，可按下式確定：式中b’－－墊層底面寬度（m）；θ－－壓力擴散角，按上表采用；當在z/b小于0.25時，仍按表中z/b＝0.25取值。墊層頂面每邊超出基礎底邊不宜小于300mm。3墊層材料的選用（1）砂石。宜選用

7、碎石、卵石、角礫、圓礫、礫砂、粗砂、中砂或石屑（粒徑小于2mm的部分不應超過總重的45％），應級配良好，不含植物殘體、垃圾等雜質。當使用粉細砂時，應摻入不少于總重30％的碎石或卵石。砂石的最大粒徑不宜大于50mm。（2）粉質黏土。土料中有機質含量不得超過5％，當含有碎石時，粒徑不宜大于50mm。（3）灰土。體積配合比宜為2：8或3:7。土料宜用粉質黏土，不宜使用塊狀黏土和砂質粉土，不得含有松軟雜質，并應過篩，其顆粒不得大于15mm。石灰宜用新鮮得消石灰，其顆粒不得大于5mm。（4）粉煤灰?？捎糜诘?/p>

8、路、堆場和小型建筑物、構筑物等的換填墊層。粉煤灰墊層上宜覆土0.3～0.5m。（5）礦渣。主要用于堆場、道路和地坪，也可用于小型建筑物、構筑物地基。選用礦渣的松散重度不小于11kN/m3，有機質及含泥總量不超過5％。（6）其他工業(yè)廢渣。在有可靠試驗結果或成功工程經驗時，對質地堅硬、性能穩(wěn)定、無腐蝕性和放射性危害的工業(yè)廢渣等均可用于填筑換填墊層。（7）土工合成材料。由分層鋪設的土工合成材料與地基土構成加筋墊層。3.5粉煤灰墊層(FlyashCushion)粉煤灰墊層適用于廠房、機場、