换填垫层法设计法.pdf

换填垫层法设计方法 1.1.1 基本概念 当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换填土垫层 来处理软弱地基。即将基础下一定范围内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、砂石或灰土等， 并分层夯实至设计要求的密实程度，作为地基的持力层。换填法适于浅层地基处理，处理深度可 达 2～3 米。在饱和软土上换填砂垫层时，砂垫层具有提高地基承载力，减小沉降量，防止冻胀 和加速软土排水固结的作用。 M O 工程实践表明，在合适的条件下，采用换填垫层法能有效地解决中小型工程的地基处理问题。本 C . 法的优点是：可就地取材，施工方便，不需特殊的机械设备，既能缩短工期，又能降低造价，因 G N 此，得到较为普遍的应用。 O L 1.1.2 适用范围 U H 换填法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等浅层软弱地基 Z . 及不均匀地基的处理。但在用于消除黄土湿陷性时，尚应符合国家现行标准《湿陷性黄土地区建 W 筑规范》中的有关规定。在采用大面积填土作为建筑地基时，应符合国家标准《建筑地基基础设 W W 计规范》(GB50007)的有关规定。 换填时应根据建筑体型、结构特点、荷载性质和地质条件，并结合施工机械设备与当地材料来源 网 等综合分析，进行换填垫层的设计，选择换填材料和夯压施工方法。 龙 1.1.3 加固机理 筑 (1)置换作用。将基底以下软弱土全部或部分挖出，换填为较密实材料，可提高地基承载力，增 强地基稳定。 (2)应力扩散作用。基础底面下一定厚度垫层的应力扩散作用，可减小垫层下天然土层所受的压 力和附加压力，从而减小基础沉降量，并使下卧层满足承载力的要求。 (3)加速固结作用。用透水性大的材料作垫层时，软土中的水分可部分通过它排除，在建筑物施 工过程中，可加速软土的固结，减小建筑物建成后的工后沉降。 (4)防止冻胀。由于垫层材料是不冻胀材料，采用换土垫层对基础地面以下可冻胀土层全部或部 分置换后，可防止土的冻胀作用。 (5)均匀地基反力与沉降作用。对石芽出露的山区地基，将石芽间软弱土层挖出，换填压缩性低 的土料，并在石芽以上也设置垫层；或对于建筑物范围内局部存在松填土、暗沟、暗塘、古井、 古墓或拆除旧基础后的坑穴，可进行局部换填，保证基础底面范围内土层压缩性和反力趋于均匀。 因此，换填的目的就是：提高承载力，增加地基强度；减少基础沉降；垫层采用透水材料可加速 地基的排水固结。 M 【例题1】 换填法处理地基的目的和作用是( )。 O C A、提高基础底面以下地基浅层的承载力；