[工学]002换填.ppt

第2章 换 填 法 换 填 法 勘察和调查 在进行设计前应进行以下几方面工作： 1、查明地层土性和不良地质现象； 2、查明处理场地的地形、地质构成及土的物理力学性质； 3、查明地下水的埋藏条件、类型、埋深、流量、最高与最低水位和年变化幅度、侵蚀性等； 4、查明地下管线、防空洞及地下障碍物的分布范围及走向； 5、查明换填土的来源、种类、规格、价格等，如采用粉煤灰时应查明其化学成分及其对环境的污染程度。 根据工程地质条件、建筑工程的要求及材料来源和种类等进行综合分析对比，提出合理的换填处理方案。提供换填土料的最优含水量、最大干密度、压实系数、施工机械、碾压要求及监理标准等施工参数。 一、确定砂和砂石垫层厚度 确定砂和砂石垫层厚度 二、砂垫层的宽度确定 垫层的底面宽度应以满足基础底面应力扩散和防止垫层向两侧挤出为原则进行设计。关于宽度计算，目前还缺乏可靠的方法。一般可按下式计算或根据当地经验确定。 对于重要的建筑或垫层下存在软弱下卧层的建筑，还应进行地基变形计算。建筑物基础沉降等于垫层自身的变形量S1与下卧土层的变形量S2之和。 对超出原地面标高的垫层或换填材料的密度高于天然土层密度的垫层，宜早换填并考虑其附加的荷载对建造的建筑物及邻近建筑物的影响。 2.3.3 粉煤灰垫层 (六)渗透特性：压实过程中和压实初期具有较大的渗透系数，随着龄期增长，渗透性能逐渐减弱。初始渗透性大于粘土。 粉煤灰具有很强的龄期效应，火山灰反应(分散状态下细颗粒并有水存在时，会在常温下与氢氧化钙产生化学反应，形成具有胶凝能力的化合物)，因这一性能使垫层在后期形成一块具有隔水性能的刚度和强度均较好的板块，这就大大改善了地基的承载能力。 (七)抗液化性：因有微弱的火山灰反应，具有一定的胶凝性，因此抗液化能力要比砂质粉土强得多。 (八)对环境的影响：粉煤灰是一种碱性材料，可以进行绿化，水的排放符合农田灌溉水标准，下埋金属构件，要适当防腐。 二、粉煤灰垫层的设计 设计方法同砂垫层； 2.3.4 干渣垫层设计 适用范围：矿渣垫层适用于中、小型建筑工程，尤其适用于地坪、堆场等工程大面积地基处理和场地平整。对易受酸性或碱性废水影响的地基不得用矿渣作垫层材料。 矿渣垫层材料可根据工程的具体条件选用分级矿渣、混合矿渣或原状矿渣。小面积垫层一般用8～40mm与40～60mm的分级矿渣，或0～60mm的混合矿渣；大面积铺垫时，可采用混合矿渣或原状矿渣，原状矿渣最大粒径不大于200mm或不大于碾压分层虚铺厚度的2/3。 用于垫层的矿渣技术条件应符合下列规定：稳定性合格；松散密度不小于1.1t/m3；泥土与有机质含量不大于5％。对于一般场地平整，矿渣质量可不受上述指标限制。 一、干渣垫层的工程特性 (一)稳定性：矿渣在回填工程中推广应用取决于其结构的稳定性，衡量稳定性主要观察矿渣在生产、施工与使用时是否会产生硅酸盐分解、石灰分解和铁锰分解。 (二)松散密度：矿渣的强度可用松散密度指标表示。 (三)变形模量：不论是分级或混合矿渣，压实后的变形模量都应不小于砂石垫层的冰箱模量值。 矿渣在力学性质上的特点是：当压实时其荷载与变形关系具有直线变形体的一系列特性。如压实不佳，强度不足，会引起显著的非线性变形。 2.干渣垫层的设计 1)厚度和宽度可按砂垫层的计算方法确定； 2)矿渣垫层的承载力特征值fak和变形模量E0宜通过现场试验确定。 2.3.5 其他垫层 一、粉质粘土垫层 二、石屑垫层 三、工业废渣垫层 四、合成材料加筋垫层 EPS材料的特性是： 1.超轻质性：一般重度为0.2～0.4kN/m3，为土的1/100～1/50 2.强度和模量较高：抗压强度为100～350kPa(相应应变为5%)，变形变形模量为2.5～11.5MPa，即使进入塑性变形阶段，其抗压强度还是很大的，因此无c、φ的概念。 3.应力应变特性 4.抗剪强度 5.回弹模量 6.摩擦性：EPS块体和和砂之间及自身的摩擦系数约为0.5。 7.耐水性：因EPS为合成树脂泡沫，中间为独立气泡，水很难浸入其内，耐得住水的长期浸泡。 8.吸水膨胀性小 9.化学特性稳定：耐高温，阻燃，抗酸、碱、动植物油、盐类等的腐蚀性；对烃类、酮、脂类等矿油类有易溶解性。 10.压缩性 11.耐热性：应在70°C以下的环境使用。 12.直立性：可在垂直砌高的情况下形成直立面。 13.耐久性：可抗腐烂。 14.施工性：施工方便。EPS材料切割容易、方便，也可按要求形状铸模加工。 二、土(素土)和灰土垫层 垫层施工应将需处理的湿陷性黄土挖出，然后利用黄土或其他粘性土作土料，经过筛后，在最优含水量状态下分层回填夯实至设计标高。 灰土夯实后3天内不得受水浸泡，垫层竣工后，应及时进行基础施工与基础回填。 对每层施工完毕，应在每层表面2/3厚度处取样