换土垫层法在某工程中的应用实例
换土垫层法
换土垫层一、概述换土垫层法是指将基础底面下一定深度范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后换填强度较大的砂、碎石、素土、灰土、粉煤灰、千渣等性能稳定且无侵蚀性的材料，并分层夯压至要求的密实度。
该法又称换填法。
当建筑物基础下的持力层比较软弱，不能满足上部荷载对地基的要求时，常采用换土回填法来处理。
换土回填按其材料分为砂地基、砂石地基、灰土地基等。
二、为什么要进行换土垫层施工在建筑工程实际施工时，如果建筑物的地基土属于不均匀土、冻胀土、软弱土、湿陷性土以及膨胀土等，若对其直接进行建设，则其地基变形以及强度要求都不能满足上部建筑结构所要求的标准，在这种情况下，如果其地基的软土层不是特别厚，就可使用换土垫层施工将其改变。
三、换土垫层的作用1、提高地基的承载力；2、减少地基沉降量；3、加速软土的排水固结；4、防止冻土；5、消除膨胀土的胀缩作用。
6、使底筋和土壤隔离不受污染。
7、找平，使底板受力在一个平面四、垫层的分类垫层分刚性和柔性（又称沸刚性）两类：刚性垫层一般是C7.5-C10的混凝土捣成，它适用于薄而大的整体面层和块状面层；柔性垫层一般是用各种散材料，如砂、炉渣、碎石、灰土等加以压实而成，它适用于较厚的块状面层。
五、换土垫层法原理当软弱土地基的承载力和变形满足不了建筑物要求，而软弱土层的厚度又不很大时，将基础下一定深度内的软弱土层挖去，回填较高强度的砂、碎石或灰土等，并夯至密实六、换土垫层法施工方法与施工过程1、施工方法有：机械碾压法、振动压实法、重锤夯实法（1）机械碾压法：采用各种压实机械来压实地基土。
适用于地下水位以上大面积填土的压实（2）振动压实法：用振动压实机械在地基表面施加振动力以振实浅层松散地基的处理方法。
（3）重锤夯实法：用起重机将夯锤提升到某一高度，然后自由落锤，不断重复夯击以加固地基2、施工过程：在施工时需将建筑基础下的土层挖去，但是挖土深度需控制在一定的范围内。
随后对地基内进行换填较高强度、密度较大的灰土、砂、素土、碎石以及矿渣和粉煤灰等稳定性相对较高、且没有侵蚀性的材料，然后对其进行夯实直到达到建筑设计中所要求的密实度。
换土垫层法在水泵站建设中的应用
匀系数不能小 于５ ，以中粗砂为好 ，允许在砂 中掺 入一定 数量的碎石 ，但要分布均匀 。 ３ ．开挖 基坑铺设 垫层 时 ，必须 避免对 软弱土层 的扰 动和破坏 境底土 的结 构 。基 坑开 挖后应 及时 回填 ，不 应 暴露过久或浸水 ，并 防止践踏坑底 。当采用 碎石垫层时 ， 应在 坑底 先铺 一层砂垫底 ，以免碎石挤入土中。
劫
垫层 的厚层应 根据 作用 在垫层 底 面处土 的 自重 应力 与附加应 力之 和不大 于软弱 土层 承载力 的条件 确定 ，同 时厚度不小于５ ０ｍ ０ ｍ，垫层厚度 一般不宜大于３ｍ，太厚
Ｐ ｚＰ ＝ ０４ ｋ ａ Ｆ＝ ０ ．ｋ ａ 满足设计 要求 。垫 层 ｃ＋ ｚ９ ． ｐ ＜ ｚ １６４ ｐ故 ７
科 学 、高效服 务相衔接 ，加 强 “ 术 技 骨干 型” “ 、 学科 带 头型 ”等 专业人
才的吸纳和培 养 ，并形成规模 。 中科
院 胡 鞍 钢 说 ， “ 成 为 世 界 人 才 强 要
科 学发展观 的核心是 以人 为本 ，在研
究水 文 专 业 队 伍 建 设 中 ， 坚持 以人 为
的 综 合 需 要 。 四 是 要 做 到 以人 为 本 。
科 学 的人 力 资 源 管理 和 考 核 评 价 体 系 ，形成 尊 重人 才 的 良好 风 尚 ，引 导 和激 发 专 业人 才 以奋 发 有 为 的精 神状 态 ，为 水 文 的科 学发 展做 出各
自的 新 贡 献 。
养 、 造就 一 批 不 同层 次 、专 业 互 补
的 技 术 骨 干 人 才 。 要 逐 步 建 立 健 全
设 多功 能 、 大 水 文 、有 利 于 水 文 科 学 发展 上 水 平 相 结 合 ， 与 为 经 济 社 会 发
换土垫层地基处理方法施工实例
换土垫层地基处理方法施工实例地基处理方法是建筑工程中非常重要的一个环节，其质量直接影响着建筑物的安全性和使用寿命。
在这里，我们将介绍一种常用的地基处理方法：换土垫层法，并结合施工实例进行说明。
一、换土垫层法的概念换土垫层法是一种改善地基土质条件，提高地基稳定性的地基处理方法。
换土垫层的目的是通过清除原有松软、有机质含量高的地基土层，采用坚实的砂土或碎石等作为新的地基，从而提高地基的承载力和稳定性。
二、换土垫层法的施工步骤1.现场勘测和设计：地基处理是建筑施工的重要环节之一，因此，在进行换土垫层处理前，需要对施工现场进行详细的勘测和设计。
2.清理原有土层：在施工前，需要将原有的松软、有机质含量高的土层清理干净。
清理后，需要进行地面硬化，保证施工时的平整度和稳定性。
3.选材和运土：在对地面进行硬化后，需要选用坚实的砂土或碎石等作为新的地基。
在运土过程中，需要注意控制运输车辆的速度和质量，避免对地面造成损坏。
4.铺设新的地基：在选材和运土完成后，需要将新的地基均匀地铺设于原有土层之上。
铺设完毕后，需要进行细化压实，保证地基的密实度和稳定性。
5.进行验收和回填：在施工完成后，需要对地基进行验收，并对施工质量进行检查。
在验收合格后，进行回填工作，保持施工现场的整洁和平整。
三、施工实例某工地在进行新建地下停车场工程时，施工现场发现原有土层松软且有机质含量较高，不能满足地下停车场的承载力和稳定性要求，根据现场实际情况，决定采用换土垫层法进行地基处理。
在施工前，进行了详细的勘测和设计，并确定了施工方案和选材方案。
在施工过程中，按照施工步骤进行操作，清理了原有松软、有机质较高的土层，选择了坚实的砂土作为新的地基，运输车辆严格按照规定的速度和质量进行运输，确保土壤不会出现松散现象。
在铺设新的地基过程中，施工人员进行了细化压实，保证地基的密实度和稳定性。
在施工完成后，进行了严格的验收和检查，并对施工现场进行了回填处理。
换土垫层法在水闸工程软土地基处理中的应用
换土垫层法在水闸工程软土地基处理中的应用摘要：软土地基处理的好坏，不仅关系到工程建设的速度，而且关系到工程建设的质量，过大的沉降及不均匀的沉降造成软土地区大量的工程事故，因此提高软土地基处理方法具有重要的价值和意义。
文章介绍了软土地基处理方法之一的换土垫层法施工的具体措施，并指出该法具有施工工艺简单、工期短、成本低等优点，是一种常用的地基处理方法。
关键词：水闸工程；软土地基；基础；换土垫层；处理方法在沿海、沿湖和河流中、下游的河漫滩等地段附近，经常遇到软粘土、淤泥或粉砂夹淤土等地基。
这几类地基的土质很差，孔隙比和天然含水量大，压缩性强，透水性弱，强度低，地基稳定性差，表现在贯入击数小。
对于这类地基，如不进行人工处理，不宜作为水闸工程的天然地基。
但是采用人工地基，常会增大工程造价和施工工程量，故在实际设计中应先考虑使用天然地基，只有经过方案比较，证明人工处理地基更为经济合理时，才对软基进行人工处理。
软土地基处理的方法很多，本文主要介绍换土垫层法施工，该法具有施工工艺简单、工期短、成本低等优点，是一种常用的地基处理方法。
换土垫层法是将水闸基底附近一定深度范围内的软弱土层挖除，换以人工回填土料作为地基持力层。
1.换土垫层的作用。
换土垫层的主要作用有以下几个方面。
（1）改善地基应力的分布，适当提高地基稳定性。
垫层一方面以强度较高的压实土料代替闸底受力较大的部分软土，同时也提高了闸室沿地表的抗滑稳定性；一方面又起筏基作用，将闸的荷载通过垫层扩散到下卧的较大面积的软土层上去。
由于底板底面较大，垫层厚度较薄，软土层面上的单位压力有所减小，减小的幅度虽不大，但压力分布的改善则比较明显。
（2）垫层材料如采用中、粗砂，由于这种材料透水性强，可以改善下卧软土层的排水条件，缩短软土层的固结时间，使软土层的强度在施工期得到一定程度的提高，从而增加了地基的稳定性。
但是正因为改善了软土层的排水条件，压密渗透坡降增加，超过软粘土起始坡降的压密区域加大，故沉降量也是比较大的。
某高层建筑软土地基换土垫层处理技术实例
工程技 术
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｎｅ ｗ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｅ ｌ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
某高层建筑软土地基换土垫层处理技术实例
总公 司， 广 东 廉江 ５ ２ ４ ０ ０ ０ ）
疆度 ／（ ｋ Ｎ ／ 内摩擦 角
∞ （。 ）
表 ２砂 砾 土级 配 ｊ 灏粒 组成 （ ％ ５ ￣ ２ ５ ａ ｒ ｍ， 最大粒径达到 ７ ０ ａｍ， ｒ 其 中含 有 敞匝『 壁 编 卵 碎☆ 炒 １ ５ ％的 黏 土 及 细 砂 填 充 物 ，平 均 厚 度 为 ｙ ／（ ｋ Ｎ／ ｍ ） ５ — ２ ５ ｍ ｒ ｎ ２ ０ ～ ； ０ ｎ ｍ ０ ２ ～５ ｎ Ⅻ ３ ． ６ ５ ｍ， 承载力为 ｋ ＝ ２ ０ ０ ～ ３ ０ ０ ｋ Ｐ ａ ； ⑤ 粉 质 ｌ ８ ０ ｌ ０ ｌ ０ Ｉ ６ ５ 黏土 ， 颜色为灰褐色且夹有粉砂、 细 砂 及 ２ ７ ０ ｌ Ｏ ２ ０ ｌ ６ 五 黏土 ， 且 平 均 厚 度在 ８ ｍ左右 ， 承载力 ｋ ＝ ３ ６ ０ ２ ０ ２ ０ １ ６ ８ １ ０ ０ ～ ２ ０ ０ ｋ Ｐ ａ ； ⑥ 圆砾 层夹细砂 ， 平均厚度 ４ ５ ０ ３ ５ ｌ ５ ｌ ６ ４ 为２ ． ６ ｍ， 承载力 ｋ ＝ ２ ０ ０ ～ ３ ０ ０ ｋ Ｐ ａ ； ⑦黏土层 ５ ３ Ｓ ５ ０ 】 ５ ｌ ６ ７ ５ 且夹有 少量砾石 ， 平均厚度为 ７ ． ８ ｍ， ⑧岩 ６ ３ ５ ５ ０ ｌ ５ ｌ ６ ７ 石层 ， 地 下水 位 ３ ． ８ ｍ 。 度， 便 于 建造 地下 室 ， 方 便施 工 。初步估 计 ２地 基处 理方 案优 化设 计 ０ ０余 万 元 ，工期 缩 短 ２ ０ 由 于地 下水 位 埋 深较 高 ， 且 在 含水 层 工程 造 价 降低 １ 是 一种 较好 的基 础处 理方 案 。 内有 ３ ． ９ ５ ｍ 的粉 土 细砂 ， 岩层 较 深 。 如果 余天 ， ３设 计及施 工 要点 采 用人 工挖 孔 桩 ， 则在开挖过程中 ， 由于 （ １ ） 换 土层 垫层 设计 初始 静 力平 衡遭 到 破 坏 ， 很 可能 会 出 现管 为了使换 土层 与第 ４层 圆砾 土层结 涌现 象 ， 甚 至会 造成 邻 房 开裂 。如果 采 用 根 据 土 力 水 泥 幕墙 挡 水方 式来 解 决 高水 位 问题 ， 其 合 形成 性 质相 近 的箱 基 持 力层 ， 拟 设一 种 砂 砾 土 为 换 土 层 ， 并 对 费用 又 较 高 ， 工期较长 ， 所 以 人 工 挖 孔 桩 学原 理 ， 砂 砾土 的组 成结 构进 行研 究 。 砂 砾 土 中的 基 不适 合 该工 程 。 碎石、 粗 集 料起 骨 架 作用 ， 承受 外 力 如果 采用 混 凝 土预 制 桩 ， 则 需要 穿 过 砾 石 、 粗、 细砂 和 细集 料 平 均 厚 度为 ３ ． ６ ５ ｍ 的圆砾 层 ， 该 圆砾 层结 产 生 弹 性 变 形 和抗 力 ； 增加土体密实性 ， 减 少压缩 构紧密 ， 承载 力较 高 ， 进 桩 十分 困难 ， 工 期 起填充作用 ， 变 形 ， 组成 一种 新 的砂 砾 土 结 构 ， 其 性 质 可 能受 到 影 响 ；而 且 预制 桩 穿 过 圆 砾层 任何一种土体的 后， 还 需 继 续进 桩 １ ８ ． ８ ｍ 才 有可 塑 性 黏 土 接近第 ４层圆砾层结构。 做持力层。 该土层 ｋ ＝ ２ Ｏ Ｏ ｋ Ｐ ａ ， 按摩擦桩设 力 学 性 能 均 取 决 于 土体 颗 粒 级 配及 矿 物 计 ，承 载 力 显 示 偏 表 ３ 砂砾 土 击 实试 验 结果 低 ，因此 预 制 桩 施 工 造 价 偏 高 ，无 明 孔隙 压缩横龉 压缩系数ｄ ／ ｂ 盛方法 最夫干藏 最优 编 孔 隙 臻 ／ ＭＰ ａ （ 含 水 显 优势 。 号 比 ａ ｒ ｍ ） 度 ｙ ， ｅ 摄 ／ ” （ ％） ２ － ３ ３ ４ ２ － ３ 腠 ３ ４ 层 层 击 （ Ｋ Ｎ／ ｒ ｎ ） 考 虑 到 本 工 程 毽 腠 数 毅 （ ％） 箱 形 基 础 埋 深 为
换填垫层法的概念施工技术与工程实例
•
1）对于同一种土，最优含水率和最大干密度随击实功
而变化；击实功愈大，得到的最优含水率愈小，相应的最大
干密度愈高。
•
2）含水率超过最优含水率后，击实功的影响随含水率
的增加而逐渐减小。
•
3）压实曲线和饱和曲线[土在饱和状态时的含水率与干
密度的关系曲线]不相交，且压实曲线永远在饱和曲线的下方
山东科技大学 王清标
山东科技大学 王清标
（3） 垫层承载力的确定
垫层承载力宜通过现场载荷试验确定。当无试验资料时，可按规范选用，并应进 行下卧层承载力的验算。
各表种2.3垫各层种的垫承层的载承力载力
施工方法
碾压、振密 或重锤夯实
重锤夯实
换填材料类别
碎石、卵石 砂夹石（其中碎石、卵石占全重的 30%~50%） 土夹石（其中碎石、卵石占全重的 30~50%）
b 2z.tan
图3.3 垫层内应力分布
矩形基础：
pz
bl( pk pc )
(b 2z tan )(l 2z
tan )
山东科技大学 王清标
压力扩散角
（2）垫层的宽度确定 垫层宽度应以满足基础底面压力扩散和不破坏垫层
侧面土质为原则进行设计：
b’－垫层底面宽度； －垫层扩散角。 构造要求：垫层顶面每边宜超出边底不小于300mm，或按经验进行 放坡。
山东科技大学 王清标
2）最优含水量
工程上，对垫层碾压质量的检验，要求能获得填土的最大干密度 dmax ，一般可通过室 内击实试验确定 dmax 。
干密度ρ d /g.cm 干密度ρ d /g.cm
粗砂
粉质 粘土
粘土
cbd a
最大干密度必须是
《地基处理》第二章换土垫层法
土方开挖与运
确定开挖范围
根据施工方案，确定需要 开挖的区域和深度。
土方开挖
使用挖掘机等设备进行土 方开挖，注意保持边坡稳 定。
土方运输
将开挖出的土方运至指定 地点，注意避免对环境造 成污染。
垫层材料选择与处理
选择垫层材料
根据工程要求和地质条件，选择合适的垫层材料，如砂、碎石、 矿渣等。
注浆法
要点一
总结词
将浆液注入地基土层中，通过浆液的凝固作用改善土体的 物理性质。
要点二
详细描述
注浆法是一种常用的地基处理方法，通过将浆液注入地基 土层中，利用浆液的凝固作用改善土体的物理性质，提高 其承载力和稳定性。该方法适用于各种类型的软土地基处 理，特别是对于含水量较高、压缩性较大的软土效果显著 。注浆法可以根据不同的情况选择不同的浆液材料和注浆 方式，以达到最佳的地基处理效果。
ERA
定义与原理
定义
换土垫层法是一种地基处理方法，通过将基础下一定深度范 围内的软弱土层挖除，然后回填坚硬、密实、性能稳定的材 料，如砂、碎石、石渣等，形成垫层，以提高地基承载力和 减少沉降。
原理
换土垫层法的原理是通过换填材料的承载力和扩散作用，将 基础荷载传递到下层土体中，从而减小基础沉降和提高地基 承载能力。
软土地基，存在大量淤泥和腐殖质
建设规模
建筑面积约5万平方米，包括商业楼、 办公楼和地下停车场
工程要求
确保建筑物安全稳定，提高地基承载 力
换土垫层法应用过程
土方开挖
按照设计要求，逐层开挖至预 定深度。
垫层铺设
将垫层材料分层铺设、压实， 确保垫层密实度符合要求。
砂石垫层换土法在220kv苏州张浦变地基处理中的应用工作体会
砂石垫层换土法在220kV xx变电所地基处理中的应用工作体会xx 220kVxx变电所工程，其主控制楼为二层框架结构，柱下交叉条形基础，檐高9.5m，建筑面积835.5㎡。
根据设计文件要求，地基承载力标准值f k≥90kPa。
而岩土工程勘测报告表明：场区层①粉质粘土地基承载力特征值fa1=85kPa，压缩模量Es1-2,1=4.5MPa，不能满足设计地基承载力要求和沉降变形限值；层②粉质粘土地基承载力特征值fa2=200kPa，压缩模量Es1-2,2=7.0MPa，地质条件较好。
经过对多种地基处理技术方案进行分析比较，决定采用以层②粉质粘土作为下卧层、砂石垫层换土回填的方法。
1.天然地基地质条件该场区地形平坦，地势较低，自然地面高程：1.53～2.18m（1985国家高程基准），地下水位埋深：0.80～1.50m，自上而下各层土的性状分述如下：层①粉质粘土：厚度2.5～3.3m，呈黄灰色，等级中～重，湿～很湿，可塑～软塑，干强度中等，韧性中等，表层约0.5m为耕土；本层土层位较稳定，层厚小，为高压缩性、低承载力土层；压缩模量4.5 MPa，地基承载力特征值85kPa。
层②粉质粘土：厚度3.1～4.2m，呈黄灰色，等级中～重，稍湿，硬塑，干强度中等～高，韧性中等～高；本层土层位稳定，层厚较大，为中等压缩性、较高承载力土层；压缩模量7.0MPa，地基承载力特征值200kPa。
层③粉质粘土夹粉土：厚度1.2～2.6m，粉质粘土呈灰黄色，等级中～轻，很湿，可塑为主，干强度中等，韧性中等，岩性接近粉土；粉土呈褐黄色，很湿，稍密为主，颗粒组成中等均匀，干强度中等，韧性中等；本层土层位较稳定，层厚较小，为中等压缩性、中等偏高承载力土层；压缩模量9.5MPa，地基承载力特征值170kPa。
层④粉砂：厚度1.8～3.2m，呈灰黄色，饱和，稍密，成份以石英、长石为主，云母次之，颗粒组成中等均匀，具水平层理，夹薄层粉质粘土，局部岩性接近或为粉土；本层土层位稳定，层厚较小，为中等偏高压缩性、中等承载力土层；压缩模量6.0MPa，地基承载力特征值140kPa。
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捣器夯实 1 次, 并控制砂砾石最佳含水量在 15~ 20% 。
五、质量检查
分层铺填时, 由质检人员 检查填 料质量、粒径、级 配、铺
填厚度等。每填两层抽查三处。检测采用填盒法。
该工程 96 年 6 月竣工、验收和交 付使用后, 至今已三 年
半。经过沉降观测和用户使用反映, 未发现沉降量过大 和出
现任何不均匀沉降现 象。主要沉 降观测点 实测沉 降曲线 见
图( 4) 。从图中可看出, 上部 结构 施工完 成后 已完成 大部 沉
降, 经半年使用后沉降基本稳定, 反映了砂砾石填上的特点。
图4
六、经济分析
龙岩市砂砾石资 源丰 富, 采用 砂砾 石垫 层换 土法 有一
定的优势。下面是本工程采用其它 基础形 式的经 济指标对
比分析表, 当然设计人员应根 据实际的 地质情 况、建筑物的
Keywords:Foundation Foundation Disposal Soft Lower Layer Changing Earthen Layer
一、工程概况
龙岩市某开发区 A 幢住 宅楼 为六层 砖混 结构 , 总 建筑 面积为 2910m2, 基底外围面积为 485m2。按楼面设计荷 载 6. 88kN/ m2, 屋面设计荷载 6. 90kN/ m2 。该 工程 95 年 6 月开工, 96 年 6 月完工, 基础平面如图一。
范围内平均附加应力系数。
平均附加 应力 系数 ai, ai- 1 计算时, 当 计算 点不位 于矩 形荷载角点之下时, 可按角点法求解。
四、垫层施工
在选材方面, 所用材料砂 砾石为主 填以中 粗砂, 砂砾石
颗粒不均匀系数不小于 5, 含泥量不超过 3% , 砾石直径不超
过 5cm。置换 砂砾石要求 分层 施工, 约每 20cm 用平 板式振
参考文献
( 1)5 建筑地基基 础设计 规范6 ( GBJ7- 89) 北 京, 中国 建 筑工业出版社
( 2)5 建筑地基处理技术 规范6( JGJ79- 91) 北京, 中国 建 筑工业出版社
( 3)5 地基与基础6 华南理工 大学杨 位光主 编, 中国建 筑 工业出版社
( 4)5 地基基础设计手册6 沈杰编, 上海科技出版社 ( 5)5 地基处理工程设计 计算与 施工6 彭振 斌主编, 中 国 地质大学出版社
design of residence building of development area A in Longyan municipal. This kind of way is very common, economical and practical. After disposal, the layer strength and deformation is up to the design demand.
( 2) 对砌 体结 构采 用刚 性 基础 时, 宜 设 置基 础圈 梁, 选 择合适的基础埋置深度, 适当扩大基底面积。
( 3) 对建 筑体 型、荷载 情况、结 构类 型和 地质 条 件综 合 分析, 确定合理的地基处理适当扩大基底面积。
2 、最佳的地基土处理方案的选定 基于场地工 程地 质条 件, 本工 程可 采用 的地 基 处理 方 案除换土垫层法外, 还可 考虑 采用 桩基 础或 地基 不 经处 理 的钢筋砼十字交梁基础。但若采用 桩基, 桩身 长( 本工程 软 土层较厚) , 施工机具要求 高, 势必引 起造价高 , 而 且施工 工 期长, 甲方不能接受。采用钢筋 砼工字 交梁基 础, 因地基 未 经处理, 直接采用 天然 地基, 造 成基 础面 积大, 基 础 底板 和 基础梁所用筋和砼 量大, 基 础造 价较 高, 因属 集资 形式, 甲 方也难以接受。 而采 用换 土层 法, 可就 地取 材且 砂 砾石 廉 价, 施工机具简单, 施工进 度快, 对环 境影响小 , 砂 砾垫层 处 理效果好且安全可靠, 甲方乐于接受。 3、换土垫层厚度 Z 的选取范围 垫层厚度一般在 1~ 3m 之 间, 厚 度太大则 造价高, 施 工 较困难 , 厚度太小则作用不显著。本工程垫层厚度 为 1. 7m, 在此厚度范围内。
#福建建筑#2001 年第 2 期( 总第 72 期) #
53
#地基基础#
换土垫层法在某工程中的应用实例
雷 强 ( 福建省龙岩市第二建筑设计院 364000)
提要: 本文就龙岩某开发区 A 幢住宅楼基础工程设计中采用换土垫层法进行地基处理后, 对房屋的沉 降和经济指标进行对比分析, 证明采用该方法处理经济可行。处理后的地基强度和变形符合设计要求。
本工程由于垫层下仍存在软弱下卧层( 素填土层) , 且不在
可不作地基变形计算的二级建筑物范围内(5建筑地基基础设
计规范6( GBJ7- 89) 表 2. 0. 2) , 故须进行基础沉降验算。
砖混结构的地基 变形 由局 部倾 斜控 制, 即计 算砖 混结
构沿纵向 6~ 10m 内基础两 点的沉降差 与其距 离的比 值, 此
计、基础设计、换土垫层设计和参与 基础及 整幢住 宅现场 施
工过程中, 认为以下几点值得探讨。 1、软土地基设计时, 应考虑 上部结 构、基础和 地基的 共
同作用 ( 1) 对砖混结构, 宜采取 措施增 加上部 结构整 体刚度 和
强度。如控制长 高比不大于 2. 5( 本工 程为 2. 1) ; 在 墙体 内 设置钢筋砼圈梁和 构造柱; 圈 梁和 构造 柱按 抗震 设 计规 范 ( 本工程按 6 度四级设防) 要求设置, 本工程圈梁层层设置。
对于条形基础, 垫层底面处的附加应力设计值 Pz
Pz=
bPo b+ 2ztgH
式中:
Po ) 基底附加压力( kN/ m2) b ) 条形基础宽度( m)
Z ) 基础底面下垫层的厚度( m) H) 垫层的压力扩散角(b)
本工程设计荷载见表二
基础单元设计荷载 表二
计 算单元
上 部墙体传荷
纵墙中间跨
285kN/ m
局部倾斜值须小于 地基变 形允 许值, 对 中压 缩性 土层 允许
值为 0. 002。
规范推荐的地基变形计算公式为:
S = 7 sSc = 式中:
n
7s2 i= 1
P0 Esi
(
Ziai
-
z i- 1 ai- 1 )
S ) 地基最终沉降量( mm)
Sc ) 按分层总和法计算出的地基沉降量( mm)
s ) 沉降计算经验系数。
18. 4kN/ m3
粘土
灰黄、灰褐色、可
塑 状态、含砾 碎 石量 25- 35% ,
18. 6kN/ m3
粒径 0. 5- 4cm
7. 452MPa 148 15 5
高地基的承载力和 减少基 础的 沉降, 本 次设 计采 用 换土 垫
层法以砂砾石填料来置换部分素填土。
1、垫层厚度 Z 的确定 垫层剖面如图三 所示。垫层厚 度 Z 根据垫层 底部软 弱
七、换土垫层法总结与探讨
本工程换土 垫 层施 工 严 格按 砂 砾石 垫 层 施工 要 求 进 行, 并 分层 进行质 量检 验。在设 计、施工、质检 和甲 方的 共 同努力 下, 保证 了整 幢工 程顺 利竣 工和 安全 使用。 换土 垫 层法发挥 了 其 应有 的 地基 处 理作 用。 笔者 从 结构 整 体 设
关键词: 地基处理、软弱下卧层、换土垫层法。 Application of Changing Earthen Layer In A Habitation Building
Lei Qiang ( Fujian longyan No. 2 Construction Design Institute 364000) Abstract:The article is a research and summary of a foundation waychanging earty layer, applied to the foundat ion
纵 墙边跨
198kN/ m
2、确定垫层宽度 bc 垫层宽度主 要应 满足 基础 底面 应力 扩散 的要 求, 其 次 也要考虑垫层侧面 土的允 许承 载力, 以 防止 垫层 向 两侧 挤 入软弱土层中, 导致沉降增 大, 甚 至失稳。 可按公 式: b. \b + 2ztgH计算。垫 层宽 度可 根据 施工 要求 适当 加宽, 顶面 宽 度每边宜超出基础底面不小于 300mm, 或从垫层底面两 侧向 上按当地基槽开挖经 检要求 加坡。本工 程取 400mm。基 础 及垫层剖面如图三。
图二 地质剖面图
三、垫层设计 根据龙岩地区现 有基 础特 点, 一般 选用 墙下 毛石 条形 基础, 但由于 填 土较 厚, 其 承 载力 指 标 又不 能 满足 设 计要 求, 若选择粉质粘 土层 作为 持力 层, 则基 槽开 挖深 度 过大, 给施工带来很大的因难。工期和 造价也 无法接 受。考虑到 该建筑物结构布置较均称, 墙 下条基承 受荷载 相差不 大, 故 决定采用墙下毛石 条形基 础, 但其 下填 土应 进行 处理 以提
上部结构及 基础类 型, 采 用不 同的 处理 方法。三 种方 案的
经济比较见表三。
三种方案经济比较
表三
处理方法 造价 总造价
备注
垫层法 57. 8 元/ m2 16888 元
条形基础 70. 9 元/ m2 20728 元
压入混凝 土桩
75. 1 元/ m2 219290 元 包括承台、桩身 10m 长
4 、不同垫层材料对地基处理的影响 本工程垫层 采用 中粗 砂和 砾石, 但 垫层 材料 也 可以 是 碎石、卵 石、素土、灰 土、矿渣, 以及 其他 性能符 合要 求的 散 料材料。采用不 同的 垫层 材料, 虽 然在 某些 非主 要 方面 存 在一定差异和限制, 但就 地基 承载 力和 沉降 变形 这 两个 方 面却基本相似, 基本设计方法是一致的。 5 、地基基础抗震措施 龙岩市的地震 基本 烈度 为 6 度, 建 筑设 计时 应按 此 设 防。由 于 6 度区建筑可不必进行截面抗震验算, 只需采 取有 关的抗震构造措施。故本工程按 6 度区抗 震设计 规范要 求 设置上部圈梁、构 造柱, 并 设置 基础 圈梁, 构 造柱 纵 筋伸 入 毛石基础 50cm 下, 加强 基础和 上部 结构整 体性; 同 时严 格 按5 建筑地基 处理 技术规 范6 ( JGJ79- 91) 进 行地 基处 理, 确 保施工质量, 满足地基基础抗 震要求, 保证 结构安 全和正 常 使用。