换填砂砾计算办法
地基处理_砂和砂石换填工程_技术标准
1 适用范围 2 编制依据 2.1《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012 2.2《工程地质勘察报告》 2.3《建筑施工手册》（第五版） 2.4《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2017 2.5《工程建设标准强制性条文》2016 版 3 主要材料、品种、规格与型号 3.1 砂：宜用颗粒级配良好、质地坚硬的中砂或粗砂，当用细砂、粉砂时，应掺 加粒径 20~50mm 的卵石（或碎石），但要分布均匀。砂中有机质含量不超过 5%，含泥量应小于 5%，兼作排水垫层时，含泥量不得超过 3%。 砂石：用自然级配的砂砾石（或卵石、碎石）混合物，粒级应在 50mm 以下， 其含量应在 50%以内，不得含有植物残体、垃圾等杂物，含泥量小于 5%。 4 砂及砂石垫层构造要求及工艺流程 4.1 垫层的构造既要求 4.1.1 垫层的厚度 垫层的厚度 z 应根据垫层底部软弱土层的承载力确定，即作用在垫层底面处土的 自重压力（标准值）与附加压力（设计值）之和大于软弱土层经深度修正后的地 基承载力标准值（图 1），并应符合下式要求：
b'≥b＋2ztgθ（2） 式中 b'——垫层底面宽度； θ——垫层的压力扩散角，可按表 3 采用；当 z/b＜0.25 时，仍按表中 z/b＝0.25 取值。 其他符号意义同上。
垫层顶面每边宜超出基础底边不小于 300mm，或从垫层底面两侧向上按当地经 验的要求放坡。大面积整片垫层的底面宽度，常按自然倾斜角控制（图 2）适当 加宽。
图 2 砂或砂石垫层 （a）柱基础垫层；（b）设备基础垫层 1-柱基础；2-砂或砂石垫层；3-回填土；4-设备基础 α-砂或砂石垫层自然倾斜角（休止角）；b-基础宽度
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 4 选用，并验算下 卧层的承载力。
道路换填垫层法计算,看完之后秒懂!
道路换填垫层法计算，看完之后秒懂！
一、换填设计原则
1、原理及适用范围
换填法就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、粉煤灰、矿渣等材料以及土工合成材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。
换填处理深度范围0.5m〜3m ，处理宽度至少比基础每侧宽0.5m〜1m。
换填法适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗洪、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。
2、各种垫层的承载力
垫层的承载力宜通过现场试验确定，当无试验资料时，可按照下表选用，并应验算下卧层的承载力。
二、案例分析
案例分析
如圈地质资料,无地下水‘逋路采用换墳处理谶「换煩采用灰土换填r直表灰土垫雇承载力特征AS取bPOOIcp肯F灰土垫层重度取18KN/m* #道路填土高度为3m ’路珈面宽度为弓Om （填土及路面结构层重度取20KN/M ■问道路换煩深蛮多少能满足软弱下卧层淤泥质土层承哉力验算的蓉求？
f。
基底换填计算
基底换填应力计算
垫层底面地基的承载力容许值fa=180.0kPa
基础底面压力标准值Pk=240.0kPa地基土的容许承载力[σ0]=180基础底面自重压力标准值Gk=27.00kPa地基土容许承载力宽度修正系数k1=0
垫层底面自重压力标准值Gsk=56.25kPa基底下持力层土的天然容重γ1=18
回填土容重γ=18.00KN/m3基础底面的最小边宽b=66砂砾垫层容重γs=19.50KN/m3地基土容许承载力深度修正系数k2=2
基底埋置深度h= 1.50m基础底面的埋置深度h= 3.3 3.3换填深度z= 1.50m
基础长度l=13.00m
基础宽度b= 1.90m
z/b=0.79
砂砾扩散角ф=30.00度
砂砾垫层长度A=14.73m
砂砾垫层宽度B= 3.63m
条形基础垫层底面附加应力标准值Pok=111.42kPa
矩形基础垫层底面附加应力标准值Pok=98.32kPa
条形基础垫层底面要求承载力Pok+Gsk167.67kPa
矩形基础垫层底面要求承载力Pok+Gsk154.57kPa
条形基础计算结果满足设计要求地基土修正后的容许承载力[σ0]=190.8
矩形基础计算结果满足设计要求
一个基础换填工程量113.41m3
453.63。
7.2 置换法(换填法)
文献内容出自：高校土木工程专业指导委员会规划推荐教材《地基处理》P58浙江大学龚晓南编著同济大学叶书麟主审中国建筑工业出版社7.2 置换法（换填法）置换法是指应用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中的部分或全部软弱土体或不良土体，形成双层地基或复合地基，以达到提高地基承载力、减少沉降目的一类地基处理方法。
不少地基处理方法在加固地基时都有置换作用，属于置换法的地基处理方法指的是以置换为主的一类地基处理方法，其方法主要有：换土垫层法、挤淤置换法、褥垫法、强夯置换法以及碎石桩置换法和砂桩置换法、石灰桩法、气泡轻质填土法和EPS超轻质料填土法等。
7.2.1 换土垫层法7.2.1.1 加固机理和适用方法换土垫层法就是将基础底面以下不太深的一定范围内软弱土层挖去，然后用强度高、压缩性能好的岩土材料，如砂、碎石、矿渣、灰土、土工格栅加砂石料等材料分层填筑，采用碾压、振密等方法使垫层密实。
通过垫层将上部荷载扩散传到垫层下卧层地基中，以满足提高地基承载力和减少沉降的要求。
填土垫层法适用于软弱土层分布在浅层且较薄的各类不良地基的处理。
7.2.1.2 设计换土垫层法加固地基设计包括垫层材料的选用，垫层铺设范围、厚度的确定，以及地基沉降计算等。
1.垫层材料选用 P59采用换图垫层处理地基，垫层材料可因地制宜地根据工程的具体条件合理选用下述材料：⑴砂、碎石或砂石料；⑵灰土；⑶粉煤灰或矿渣；⑷土工合成材料加碎石垫层等。
2.确定垫层铺设范围垫层铺设范围应满足基础底面应力扩散的要求。
对条形基础，垫层铺设厚度B可根据当地经验确定，也可按下式计算：≥+B b zθ2tan式中 B—垫层厚度，m；b—基础底面宽度，m；Z—垫层厚度，m；θ—应力扩散角，可按下表采用整片垫层的铺设宽度可根据施工的要求适当放宽。
垫层顶面每边宜超出基础底边不小于300mm，或从垫层地面两侧向上，按当地开挖基坑经验放坡。
3.确定垫层厚度垫层铺设厚度根据需要置换软弱土层的厚度确定，要求垫层底面处土的自重应力与荷载作用下产生的附加应力之和不大于同一标高处的地基承载力特征值，如下图所示。
砂砾石换填施工方案
特殊路基砂砾换填施工方案一、工程概况该项目因旧路局部出现不均匀沉陷路段，对旧路路床软弱层分台阶开挖后，结合地勘报告换填天然砂砾，设计换填厚度为60—100cm。
二、编制依据1、两阶段施工设计图纸。
2、地质勘探报告3、《公路路基施工技术规范》4、《公路工程质量检验评定标准》5、类似工程施经验三、施工准备（一）、管理机构1、按照项目办、JL2监理办下发的相关文件，为确保砂砾换填质量，项目部安排专项施工管理班子，负责日常的施工管理工作，建立良好的施工秩序，保证工程能按质、按量、按时完成。
2、项目部建立以项目经理王新岐为组长，项目总工孙浩为副组长的质量管理机构，各部室积极配合，确保结构物过渡段施工质量。
（二）技术准备熟悉、审查施工图纸中各项内容及技术要求，做好原材料的调查分析，编制施工方案及施工进度计划。
组织施工队人员学习施工规范、有关技术、质量、安全要求及操作规程。
（三）人员、机械设备投入施工人员一览表机械设备一览表（四）材料1、材料要有透水性、水稳性良好。
本合同段准备采用千阳县城乡区域内合适的透水性好的材料（天然砂砾）作为我标段所有特殊路基换填材料。
2、天然砂砾材料，不得含有草根、树叶、塑料袋等有机杂物及垃圾。
用做排水固结地基时，含泥量不宜超过3%。
卵石最大粒径不得大于垫层或虚铺厚度的2/3，并不宜大于50mm。
四、施工方案（一）工艺流程测量放样→清表→挖除旧路基→检验砂砾质量→分层铺筑砂砾→洒水→碾压夯实→找平验收→养护（二）特殊路基处理1、测量技术员现将施工段进行测量放样，现场技术员安排机械挖除换填部位（人工配合）。
2、特殊路基处理按照设计图纸施工；基坑按照图纸要求进行开挖，开挖完成后基坑底保证无软基、无杂物。
（三）分层铺筑砂石1、铺筑砂砾的每层厚度，一般松铺厚度为15～20cm，不宜超过35cm，分层厚度可用样桩控制。
视不同条件，可选用夯实或压实的方法。
大面积的砂石垫层，铺筑厚度可达35cm，宜采用20T的压路机碾压。
砂砾石换填方案
砂砾石换填方案 Hessen was revised in January 2021目录一、工程概况………………………………………………………………………..二、施工准备………………………………………………………………………..1材料及主要施工机具………………………………………………….2作业条件…………………………………………………………………….三、施工工艺……………………………………………………………………….1工艺流程…………………………………………………………………….2材料检验…………………………………………………………………….3分层换填砂砾洒水…………………………………………………….4碾压…………………………………………………………………………..5找平和质量检验………………………………………………………..四、施工要点……………………………………………………………………..五、质量、安全、文明施工保证措施………………………………..基底砂砾换填施工方案一、工程概况本项目为G107辅道与连霍高速公路立交收费站，综合楼地上二层，总建筑面积平方米，建筑高度米，总用地面积6387平方米。
基底承载力要求不小于1 20kPa该基底挖至设计基底标高后，检测承载力不满足设计要求，经业主、监理现场复测后，确定采用挖除换填方案，换填深度，换填材料采用天然级配砂砾，换填后地基承载力满足设计要求。
二、施工准备1、材料及主要施工机具（1）天然级配砂砾：应选用级配良好、质地坚硬的中、粗砂，砂石中石料的最大粒径不宜大于50mm，砂砾应具有良好的透水性，含泥量不得大于5%。
砂砾中不得含有草根、树叶、塑料袋等有机杂物及垃圾。
（2）主要施工机具：挖掘机1台，22t振动压路机1台，重型触探仪1台，喷水用胶管，水准仪1台。
2、作业条件（1）设置控制铺筑厚度的标志，如水平标准木桩或标高桩，或在基坑边坡上钉上水平标高木桩。
砂砾石换填施工方案-范本模板
特殊路基砂砾换填施工方案一、编制依据1、G347线阆中三庙乡至厚子铺段公路改建工程第1合同段相关合同文件及现场调查资料、两阶段施工图设计文件。
2、G347线阆中三庙乡至厚子铺段公路改建工程第1合同段总体实施性施工组织设计。
3、公路建设常用标准、规范、规程有:《公路工程国内招标文件范本（2003)》、《公路工程技术标准》、《工程建设标准强制性条文(公路工程部分）》、《公路路基施工技术规范》、《公路工程施工安全技术规程》、《公路环境保护设计规范》以及中华人民共和国交通部颁发的相关公路建设的设计、施工规范、标准、及安全操作规程等。
4、建设同类及类似工程的施工经验、科技成果及用于本合同段施工队伍的施工设备和技术力量情况。
5、业主、指挥部、总监办、驻监办下发的有关技术文件和管理文件。
6、国家及有关部门颁布的现行设计规范,施工技术规程、规范、质量检验评定标准和验收办法，以及在施工安全、工地治安、人员健康、环境保护等方面的具体规定。
二、编制原则1、遵循招标文件、设计文件、施组条款、质量标准等规定，严格按照有关规定条款进行施工组织、运作，确保工程达到合同要求.2、强化内部管理，依靠科技、精心施工、合理安排，严格按照项目法管理原则进行操作，实现工程成本与管理的最佳组合。
3、以保质量、保安全为指导思想，针对现场各部位的实际情况作相应的管理措施。
三、工程概况G347线阆中三庙乡至厚子铺段公路改建工程第1合同段，起止里程桩号为K373+400～K403+460，路基工程全长30。
06km。
因旧路局部出现不均匀沉陷、软基路段，应挖除原软弱路基土层，换填砂砾石,并分层碾压夯实,再重新铺筑路面结构层，本段换填桩号为K374+040-K374+130，长90.0m,宽度为路基全幅，设计换填深度0。
9m，挖除老路路基923.40m3，换填砂砾石923。
40m3。
四、施工准备（一）、管理机构1、按照设计及相关文件，为确保砂砾换填质量，项目部安排专项施工管理班子,负责日常的施工管理工作，建立良好的施工秩序,保证工程能按质、按量、按时完成。
水泥稳定砂砾配合比计算方法
水泥稳定砂砾配合比计算方法水泥稳定砂砾是一种常用的路基材料，广泛应用于道路、铁路、桥梁等工程中。
其主要作用是提高路基的承载力和稳定性，延长路面的使用寿命。
水泥稳定砂砾的配合比是指水泥、砂砾和其他掺合料的配比，是影响水泥稳定砂砾性能的重要因素之一。
正确的配合比可以保证水泥稳定砂砾的工程质量，提高材料的使用性能。
一、水泥稳定砂砾的基本性能与要求水泥稳定砂砾是以水泥为胶凝材料，砂砾为骨料，掺合一定量的水、粉煤灰、粉煤灰、矿粉等辅料，然后通过搅拌、压实、养护等工艺形成的一种新型材料。
其主要性能与要求包括：1.抗压强度：水泥稳定砂砾的抗压强度是衡量其承载力和稳定性的重要指标。
一般来说，水泥稳定砂砾的抗压强度应达到工程设计要求，以保证路基的使用性能和安全性。
2.稳定性：水泥稳定砂砾的稳定性是指其抗变形能力，包括抗压裂、抗剪切性等。
良好的稳定性可以保证路基在车辆荷载作用下不发生较大的塑性变形，延长路面的使用寿命。
3.耐久性：水泥稳定砂砾应具有良好的抗水、抗冻融、抗风化等性能，以保证其在不同气候和环境条件下能够长期稳定地发挥作用。
4.施工性：水泥稳定砂砾的施工性包括搅拌均匀、压实性能、养护要求等，对施工工艺和条件有一定的要求。
二、水泥稳定砂砾的配合比设计原则水泥稳定砂砾的配合比设计应遵循一定的原则，才能保证材料具有良好的工程性能和使用效果：1.骨料配合原则：水泥稳定砂砾的骨料应选择质量优良、颗粒均匀、含泥量低的砂砾。
一般砂砾的最大粒径不宜大于水泥稳定砂砾层厚度的1/2，以保证均匀的压实和较好的力学性能。
2.胶凝材料含量：水泥稳定砂砾的水泥含量应根据实际工程要求和材料性能选用适宜的掺量。
通常，水泥的掺量在3%~10%之间，以保证水泥的充分反应和充实骨料的胶凝作用。
3.辅料加入原则：水泥稳定砂砾的辅料包括水、粉煤灰、矿粉等，其加入量应根据材料本身性质和施工条件等确定。
辅料的加入可以改善砂砾的工程性能、节约水泥、改善施工条件等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 砂垫层厚度的计算
实际上砂垫层厚度的计算就是垫层底部下卧层承载力的验算。
计算方法有多种，目前我国常用的方法是按应力扩散角进行计算，即认为砂垫层以“θ”角向下扩散基底应力，到砂垫层底面(下卧层顶面)处的压应力σh与砂垫层的自重应力之和σH应小于或等于该处下卧层顶面地基的容许承载力，即：
σH≤(σ)H。
①
在施工中，涵洞、挡土墙等构造物多为矩形基础，在基底的平均附加应力σ作用下，压应力按扩散角θ通过砂垫层向下扩散到下卧层顶面，假定此处产生的压应力平面呈梯形分部，如图所示。
图
根据力的平衡条件可得：lbσ=((b+hstgθ)l+bhstgθ+4/3*(hstgθ)2)σh
则该处下卧层顶面的附加应力为：σh=lbσ/
[lb+(l+b+4/3* hstgθ)hstgθ]②
式中：l—基础的长度(m)；b—基础的宽度(m)；hs—砂垫层的厚度(m)；σ—基底处的附加应力(KPa)；θ—砂垫层的压应力扩散角，一般取35～45°，根据垫层材料选用。
σh是由基础传来的附加应力，而砂垫层底面下卧层同时还受到垫层本身及回填土的重力，因此
σH=σh+rshs+rh ③
式中：rs—砂垫层的容重(kN/m3)；r—回填土的容重(kN/m3)；h—基坑回填土的厚度(m)。
由①、②、③式即可求得砂垫层所需厚度(m)。
2 砂垫层平面尺寸的计算
如上图，根据几何关系得砂垫层底部平面尺寸为：
L=l+2hstgθ④
B=b+2hstgθ⑤
式中：L—砂垫层底平面的长度(m)； B—砂垫层底平面的宽度(m)。
为防止砂垫层受力后向两侧软土挤动，大多数情况下砂垫层顶面尺寸也按④、⑤两式确定。
3 示例
某座小桥桥台为刚性扩大基础，尺寸为8m(长)×2m(宽)×1m(厚)，基础埋置深度1m，地基土为流塑性粘性土，IL=1，e=0.8，r=18kN/m3，基底平均加应力为160KPa，现采用砂垫层(rs=20kN/m3)进行地基加固处理，请确定砂垫层厚度及平面尺寸。
计算过程如下：
⑴计算砂垫层厚度hs。
由资料可知，l=8m，b=2m，h=1m，r=18kN/m，rs=20kN/m3，σ=160KPa，根据IL=1，e=0.8，从一般粘性土地基容许承载力(σ0)(KPa)表查得σH=150KPa，
将数据代入②式σh=lbσ/[lb+(l+b+4/3*hstgθ)hstgθ]中得到150=8*2*160/(8*2+(8+2+1.33*hs*tgθ)*hstgθ)
取θ=45°，整理得：19.95hs2+150hs-16=0 由上式可得：hs=0.46(m)
⑵计算砂垫层长度L、宽度B。
L=l+2hstgθ=8+0.46=8.46(m)
B=b+2hstgθ=2+0.46=2.46(m)
4 结束语
确定好垫层材料厚度及平面尺寸后，施工时保证垫层材料的密实度，确定最佳含水量，换填材料粘土含量不应大于3～5%，粉料含量不应大于25%，粒径宜小于5cm；尽量避免挖好的基坑长时间暴露，以免被雨水冲刷，浸泡，以及其它外因破坏，造成基坑强度下降，使换填垫层达不到理想施工效果。
由于挡土墙、小桥涵等构造物的基坑往往较窄，对垫层材料的压实一般采用重锤、冲击夯等便于施工操作的机具进行分层压实。
如果地基土又软又厚，或者基底压应力较大时，在施工时应选择其他软基加固办法，比如可采用排水固结法、振动水冲法、搅拌桩法等处理办法。