第3章 垫层法.ppt

第三章 垫层法 §3－2 垫层的作用 2. 排水垫层 3. 加筋土垫层 §3－3 换土垫层的设计 一、砂垫层的设计 垫层的设计不但要满足建筑物对地基变形及稳定的要求，而且应符合经济合理的原则。 设计内容:确定垫层断面合理的厚度和宽度。 对于有排水要求的垫层来说，除要求有一定厚度和宽度外，还需形成一个排水面，即在基础底面下设置厚度为30cm的砂、砂石或碎石等透水性大的垫层，促进软弱土的固结，提高强度，以满足上部结构的要求。 表达式为： σcz＋σz≤ faz faz —— 垫层底面处软弱 土层经深度修正后 的承载力特征值； σcz ——垫层底面处土的 自重应力； σz—— 垫层底面处土的 附加应力。 例 题 某砖混结构办公楼，承重墙下为条形基础，宽1.2m，埋深1.0m，承重墙传至基础的荷载F=180kN/m；地表为1.5m厚的杂填土，γ=16kN/m3，γsat=17kN/m3；下面为淤泥层，γsat=19kN/m3，地基承载力特征值fak=67kPa，地下水埋深1.0m。试设计基础的垫层。 【解】 ⑴ 垫层材料选中砂，并设垫层厚度z=1.5m， 则垫层的应力扩散角θ=30° 。 §3－4 垫层施工 机械碾压法、重锤夯实法和振动压实法三种。 （一）机械碾压法 机械碾压法是采用压路机、推土机、羊足碾、振动碾或其它压实机械来压实软弱地基土或分层填土垫层。常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的工程。 二、垫层施工方法 蛙式夯实机 振动碾或 振动压实机 平碾 平碾或 羊足碾 狭窄场地、 边角 砂土、碎石土、 湿陷性黄土 杂填土 粘性土等 软弱土 土类和场地对碾压设备选用的影响 压路机 振动压路机 多边轮振动压路机 轮胎碾 羊足碾－粘性土或粉土Sheepsfoot roller 蛙式打夯机 平板夯 施工步骤: 1.将拟建范围内一定深度内的软弱土挖出至设计要求； 2.将底部土体碾压加固； 3.分层填筑，逐层加密。 施工参数：如施工机械、铺筑厚度、碾压遍数与填筑含水量等由工地试验确定。 为保证有效压实质量，碾压速度要有所控制，平碾控制在2.0km/h，羊足碾控制在3.0km/h，振动碾控制在2.0km/h。 150~250 平板式振动器 200~500 插入式振动器 6~8 600~1300 振动碾（8~15t） 3~4 200~250 蛙式夯（200kg） 8~16 200~350 羊足碾（5~6t） 6~8（矿渣10~12） 200~300 平碾（8~12t） 每层压实遍数 每层铺填厚度 mm 施工设备 垫层每层铺填厚度及压实遍数 施工中，随层检验平均干密度、含水量。采用环刀法或贯入测定法。每个基坑或100~500m2设一个检验点。 质量检验： 碾压法对表层地基加固深度一般可达2~3m。一般粘性土经表层压实处理，其地基承载力可达80~100kPa。 重锤夯实法是用起重机械将夯锤（15~30kN）提升到一定高度（2.5~4.5m），然后自由落锤，不断重复夯击以加固地基。 （二）重锤夯实法 1. 施工顺序 重锤夯实宜一夯挨一夯顺序进行。在独立柱基基坑内，宜按先外后里的顺序夯击。同一基坑底面标高不同时，应按先深后浅的顺序逐层夯实。 （1）现场试夯； （2）夯击前应检查坑中土的含水量； （3）施工夯打工艺； （4）现场有边坡或邻近建筑物时，应当采用必要的防护措施。 3.质量检验 不仅要检查施工记录及试夯最后下沉量，而且要检查加固质量。基槽每30m一点，整片地基每100m2两点以上。经过重锤夯实的地基承载力可达100~150kPa。 2.施工要点 振动压实法是利用各种振动压实机，将松散土振压密实。 适用于处理无粘性土或粘粒含量少，透水性较好的松散杂填土地基。 振动压实机的工作原理是由电动机带动两个偏心块以相同速度反向转动而产生很大的垂直振动力。 压实效果：一般杂填土经振实后，地基承载力特征值可达100~120kPa。 (三)平板振动法 软土层 垫层 垫层法是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去，然后分层填入强度较大的砂、碎石、素土、灰土以及其它性能稳定和无侵蚀性的材料，并夯实（或振实）至要求的密实度。 垫层法适用条件：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、暗塘等的浅层处理，且建筑物荷载不太大的地基。换填法的处理深度通常宜控制在3m以内较为经济合