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1、第5章 地基处理,5.1 概述,目的,1.提高地基土的抗剪强度2.改善地基土的压缩性3.改善地基土渗透特性4.改善地基土动力特性5 改善特殊土的不良地基特性,方法,第一类：减少土体中的孔隙，从而减小其压缩性，提高强度，如换填法、预压法、夯实法。,第二类：用各种胶结剂把土颗粒胶结起来，如深层水泥搅拌法、旋喷法、灌浆法等。,地基处理方法的确定,根据结构类型、荷载、使用要求等，初选几种方案,对初选方案，进行分析与对比，选最佳方案,对已选方案进行现场试验，检验是否能达到要求，并改进,5.2 垫层法,是将基础下面一定厚度的软弱土层挖除，分层换以中砂、粗砂、角(圆)砾、碎(卵)石、灰土、粘性土及其他性能稳
2、定、无侵蚀性的材料，并分层夯实或振实至要求的密实度。,垫层法,适用范围,常用于荷载不大的建筑、场地和道路工程等的地基处理。适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、填土地基等的浅层处理。处理深度一般控制在3m以内，也不宜小于05m。,5.2.2 换填垫层设计,主要是确定垫层断面的合理厚度与宽度,设计内容：,1垫层厚度的确定,垫层的厚度z应符合下式要求：,垫层底面处的附加应力(kPa),垫层底面处土的自重应力(kPa),垫层底面处软土层经深度修正后的地基承载力特征值(kPa),pz的确定,条形基础,矩形基础,pk：基底压力（kpa）,cd：基础底面标高处土的自重应力（kpa）,：垫层的压力扩散角,按表5
3、-2采用，P187.,换填法处理湿陷性黄土地基,垫层厚度的取值,基本概念,湿陷性、自重湿陷性、非自重湿陷性,2垫层宽度的确定,目 的,一 满足基础底面应力扩散的要求,二 防止垫层部分挤入侧面软弱土中,底面宽度的 确定,扩散角法,垫层顶面每边宜超出基础底边不小于300mm。根据垫层底面宽度和基坑开挖坡度,顶面宽度的 确定,3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22选用，并验算下卧层的承载力。,压实系数,土的干密度,土的最大干密度,击实试验,击实试验曲线,最大干密度dmax,最优含水量o p,例题5-1,5.2.3 换填垫层施工,施工方法,机械碾压法,重锤夯实法,平板振动法,压
4、路机、推土机、羊足碾等,起重机械、夯锤,振动压实机,压路机,推土机,拖式羊足碾,振动凸块碾,振动凸块碾,重锤夯实法,振动压实机,蛙式夯实机,1.机械碾压法,施工机械的选用,素填土,平碾、羊足碾,砂土、碎石类土,振动碾、振动压实机,狭窄场地、边角,蛙式夯实机,铺填厚度与压实遍数,机械行进速度,平 碾,2km/h,3km/h,2km/h,0.5km/h,羊 足 碾,振 动 碾,振 动压实机,质量检验,每碾压完一层，检验该层土的平均干密度和含水量,干密度检验,环刀法,灌水（砂）法,砂垫层,砂石、碎石、卵石等,取样点位于每层的2/3处,取土环刀,2.重锤夯实法,地下水位距地表08m以上，有效夯实深度内
5、土的饱和度小于并接近06时。,适用条件,主要设备,起重机械、夯锤、钢丝绳和吊钩等,施工要点,控制含水量，调整夯击能。,最优含水量,圆台形，重1.53.0T，底直径为1.01.5m，落距为2.54.5m,控制夯击遍数，按最终下沉量确定,粘性土：1020mm,砂土：510mm,夯击方法：,a.对于条基或大面积基坑,头一循环：挨夯,第二循环：压夯,b.对于独立基础基坑：先外后内，先周边后中间,夯实分层填土地基时，每层的虚铺厚度以相当于锤底直径为宜,夯实范围 基底面,3.平板振动法,适用条件,无粘性土或粘粒含量少、透水性较好的松散杂填土地基,主要设备,振动压实机,振动时间,炉渣、石块等，1min以上；
6、细粒土，35分钟,手扶式振动压实机,5.2.3 砂和砂砾石垫层,提高地基承载力；通过垫层的压力扩散作用，降低对地基的压应力，减少沉降；由于砂石材料透水性大，可作为良好的排水层，加速软弱土层的排水固结。,作 用,适用条件,适用于处理3.0m以内的具有一定透水性的软弱粘性土地基，不能用于湿陷性黄土地基及渗透系数小的粘性土地基。,材料要求,颗粒级配良好、质地坚硬的中、粗砂,细砂、粉砂，掺加2530的碎石或卵石,施工要点,验槽，将浮土清除。垫层底面标高不同时，土面应挖成阶梯或斜坡搭接，按先深后浅的顺序施工，搭接处应夯压密实。严禁扰动垫层下卧层及侧壁的软弱土层。垫层应分层铺设，分层夯实或压实。加强基坑内
7、及外侧四周的排水工作,宜用振动碾或振动压实机。平板振动：op=1520%平碾、蛙式夯op=812%,质量检验,环刀法。取样前刮去3050mm松砂。贯入测定法。,方法一、土壤贯入阻力仪,平头钢筋：20,长1.25m，自700mm高处自由落下，贯入深度以不大于根据该砂的控制干密度测定的深度为合格,方法二、简易方法,5.2.4 素土垫层,优 点,不用建筑材料，施工简便，造价低,适用条件,厚度为14m的软土、湿陷性黄土和杂填土地基；上部建筑荷载不大；在湿陷性黄土地区使用广泛，典型的以土治土,材料要求,一般用粘土或粉质粘土，有机物含量不得超过5%,亦不得含有冰土或膨胀土,施工要点,含水量应控制在最优含水
8、量op 2。,一般粘性土的op在19%21%之间,小面积填土,人工铺土,人力夯或蛙式打夯机,大面积填土,人力或推土机铺土,碾压机,夯实必须夯迹叠合一半。分层铺土厚度合夯实（碾压）遍数，一般进行现场夯实（碾压）试验确定。施工中每班所铺平的土料，必须当班夯实(碾压)完毕，不得隔日夯实。,5.2.5 灰土垫层,石灰与土按一定体积比（2：8或3：7）配合而成的灰土,适用条件,适用于加固深14m厚的软弱土、湿陷性黄土、杂填土等,材料要求,土料宜用就地挖出的粘性土及塑性指数大于4的粉土；石灰宜用新鲜的消石灰，使用前l2d消解并过筛，其颗粒不得大于5mm.,施工要点,施工前应先验槽，消除松土，并打两遍底夯。
9、灰土配合比应符合设计规定。均匀且颜色一致。应适当控制含水量,铺灰应分段分层夯筑，每层虚铺厚度可参见表24,灰土分段施工时，不得在墙角、柱基及承重窗间墙下接缝，上下两层的接缝距离不得小于500mm，接缝处应夯压密实。,5.2.6 碎石垫层,优 点,就地取材，施工简便，经济适用,适用条件,14m厚的软弱土层,材料要求,碎石要求质地坚硬、密致、未风化，粒径一般为540min，吸水率不大于5，含泥量不大于5。,构造要求,构造要求,厚度和宽度的确定方法与其他垫层相同,150300mm厚的砂框,阶梯垫层,施工要点,先验槽，然后作砂框，用平板振动器振实，再作碎石垫层。,垫层应分层铺设和压实，一般用碾压法或振
10、捣法压实,碾压法的压实机械为812t压路机、610t振动压路机或用拖拉机牵引4t重平碾；每层铺设厚度为250300mm，用人工摊平或推土机推平后，往返碾压46遍。,振捣法的压实机械为功率不小于2.2kw、重量大于65kg的平板式振动器；每层铺设厚度为200250mm，单位面积上振动时间不少于60s，一般振34遍，每遍间隔不少于40min,垫层顶面抹2040mm厚水泥砂浆一层封闭，即可施工上部基础。,5.2.7 废渣垫层,利用废料、施工简便、经济实用选用的材料应质地坚硬、性能稳定和无侵蚀性。,符合“绿色建造”的环保理念,1碎砖三合土垫层碎砖三合土垫层，是碎砖与石灰砂浆（或石灰浆）拌匀夯实而成。适用于深1.2m以内的民用建筑地基加固或做地面垫层。,材料要求,石灰采用未粉化的块灰，临时加水化开；砂采用中砂、粗砂或泥砂均可碎砖采用废旧断砖加工成粒径为2060mm的颗粒碎砖。,施工要点,1)铺设前先验槽，并夯槽底两遍2）碎砖三合土常用体积配合比为：石灰：砂：碎砖=1：2：4或1：3：63）垫层厚度在300mm以内，可一次浇筑；大于300mm时应分层浇筑4）夯实用人力木夯或机械夯，做到夯实均匀。夯打时，如发现碎砖三合土太干，应补浇灰浆，并随浇随打。,
