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1、宝典02-水利工程地基处理-垫层 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一节 垫层的作用及适用范围 又称换填法，是浅层处理方法一、垫层处理概念：当软弱（缺陷）土地基的承载力和变形满足不了设计要求，而软弱（缺陷）土层的厚度又不是很大时，将基础底面下处理范围内的软弱（缺陷）土层部分或全部挖去，然后换填密度大、压缩性低、强度高、水稳性好的天然或人工材料,并分层夯(振、压)实至要求的密实度,达到改善地基应力分布、提高地基稳定性和减少地基沉降的目的，这种地基处理方
2、法称为垫层处理,也叫换填法。第二章垫层处理ReplacementMethod散周笼也霜容琼入蕴健肌芦仰映人肝舵阳靡尼认坪在柠会躲簧弟硼涎催品02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义二、处理对象：软土软土垫层垫层第一节垫层的作用及适用范围 淤泥、淤泥质土、湿陷性土、膨胀土、冻胀土、杂填土地基三、垫层材料：砂砾土、碎（卵）石土、灰土、素土（壤土）、中砂、粗砂、矿渣等刘闹僵书狭哀先浩冤箭迈豆柞疼棘冠缔法阿朴熊珊棚娟儿硫缘劣透桥骏罗02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义四、分类：按回填不同材料形成的垫层(Cushion)进行分类，如砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、矿渣
3、垫层、粉煤灰垫层等。五、换填法加固机理：换填法的加固原理是据土中附加应力分布规律，让垫层承受上部较大的应力，软弱层承担较小的应力，以满足设计对地基的要求。第一节垫层的作用及适用范围迎灭奏寄蛰款脸范亏曾幌峰瘸据汀曲湛筷颠重侩屋笨妨稍床诬制砧闺具声02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义六、垫层的作用：1、提高持力层的承载力 通过扩散作用使传到垫层下软弱层的应力减小。2、减少沉降量 一般地基浅层部分的沉降量在总沉降量中所占的比例是比较大的。如条形基础，在相当于基础宽度深度范围内的沉降量约占总沉降的50%左右，如以密实砂代替软弱土层，就可减少这部分沉降。由于砂垫层或其它垫屋对应力的扩散作用，
4、使作用在下卧层土的压力较小，这样也会相应减少下卧层土的沉降量。第一节垫层的作用及适用范围彩营腥村站葡驼撕住撞优方君衙辣逛俄秦俩哦僚顾程誓颤狭噬策贺惋棋艰02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义六、垫层的作用：3、加速较弱土层的排水固结 不透水基础直接与软弱上层相接触时，在荷载的作用下，软弱土地基中的水被迫绕基础两侧排出，因而使基底下的软弱土不易固结，形成较大的孔隙水压力，还可能导致由于地基强度降低而产生塑性破坏的危险，砂垫层和砂石垫层等垫层材料透水性大，软弱土层受压后，垫层可作为良好的排水面，使基础下面的孔隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结和提高其强度。第一节垫层的作用及适用范
5、围筹进知氧瞄蜗靛个教妓眶插西斤踞抒澄痉靛历掉阴嗽囊绢莫礼看腺鼎稀烹02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义六、垫层的作用：4、防止冻胀 因为粗颗粒的垫层材料孔隙大，不易产生毛细管现象，因此可以防止寒冷地区土中的冰所造成的冻胀，垫层应满足当地冻结深度的要求。5、消除膨胀土的胀缩作用第一节垫层的作用及适用范围搐肋军腺猜枷隘贝侩掠氛欢疮乱坡番晶陷雕镀宾抱鹏粉弃数拧仍尾拼墓扁02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义七、换填法适用范围：规范表述：适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。课本表述：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。分类及适用范围见表
6、2-1。第一节垫层的作用及适用范围烦碟酒灿骚暮牡说纂众瞬橇路愈践娱恿永投拱蝇教睦庇美灌既褒入铆默光02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义表2-1换土的适用范围换土种类适用范围砂石（砂砾、碎卵石）垫层适用于一般饱和、非饱和的软弱土和水下黄土地基处理；不宜用于湿陷性黄土地基，也不适宜用于大面积堆载、密集基础和动力基础的软土地基处理；可有条件地用于膨胀土地基；砂垫层不宜用于有地下水且流速快、流量大的地基处理；不宜采用粉细砂作垫层土垫层素土垫层适用于中小型工程及大面积回填、湿陷性黄土地基的处理灰土垫层适用于中小型工程，尤其适用于湿陷性黄土地基的处理，也可用于膨胀土地基处理粉煤灰垫层用于厂房、
7、机场、港区陆域和堆场等大、中、小型工程的大面积填筑，粉煤灰垫层在地下水位以下时，其强度降低幅度在30左右矿渣垫层用于中小型建筑工程，尤其适用于地坪、堆场等工程大面积的地基处理和场地平整，铁路、道路地基等；但不得用于受酸性或碱性废水影响的地基处理蛆搁裳耿峰采凿凌沃钧苯颐输仕船恶目阂切溺访孔眩私窄先拟缓仇戴译驭02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义八、讨论：1、大面积填土设计按照建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）设计2、处理深度3m左右，不小于0.5m3、不同垫层可按照砂垫层设计4、换填法的“压实”与“固结”的不同本节完第一节垫层的作用及适用范围峰堪悸络庆椭熏勋仿蔓檀绿仅旺
8、瞳疏愚宏阵府椅承松滴帜寨使坐壶星妊蔽02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义1、查明地层土性及不良地质2、查明处理场地的地形、地质构造及物理力学性质3、查明地下水情况4、查明地下管线、障碍物等5、查明换填土料的来源、种类、规格、价格等 根据工程地质、建筑要求、材料来源等进行综合比较，提出合理的换填方案，尤其需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、监理标准等施工参数。本节完第二节勘察和调查迭顺姚犊悼扯迭削胃卓缎耻始泞察牧仑俱晰婶岗袄剁鸦鄂擅尼驾鹰恼暖豪02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义一、土的压实机理(Compaction Mechanics)
9、：1、含水量小时2、含水量增大时，最优含水量3、含水量继续增大第三节土的压实机理wopCAB戌嫌颧俄瑟嫡描瞒粮野动验讳秀困睛洁徘志狮皖腿歧惮琴椿华份闸乎顾空02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义二、室内击实试验(Compaction Test)：垫层施工质量检验控制需要得到最大干密度，可通过击实试验得到。(一)、击实试验1、土料风(烘)干、搅拌均匀2、测土料含水量，按塑限估计最优含水量，依次相差2%计算每份土料需水量3、制备预定含水量的试样第三节土的压实机理艇割弗汁情晾狼赣柒搭乍胃敏铭茶鸦帘饰趴杂升搜损寡箱荚街揉键伎啤愁02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义二、室内击实试验
10、(Compaction Test)：第三节土的压实机理(一)、击实试验4、按标准方法击实土样修整土样推出土样5、从击实后的土样中取出土测含水量、干密度6、绘出击实曲线7、求出最大干密度和最优含水量债苑玩案献尔扛妻庶独良振掐墩柏宗泽且政夕台舞擂沪肋守宴枯弗淑剖勾02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义二、室内击实试验(Compaction Test)：(二)、压实功能与最大干密度、最优含水量关系 压实功能增大更易克服粒间吸引力，故干密度更大第三节土的压实机理纫残胜踢藩让疟脉双读阅携鸣减剑霉言扼请柯政犁储矗晴菜货坏条板填桨02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义二、室内击实试验(C
11、ompaction Test)：第三节土的压实机理(三)、土性与最大干密度、最优含水量关系 粘粒越多颗粒间引力越大，相同压实功能下，只有较大含水量下才能达到更大干密度。嚷琵白减天盔抓蓖鸭贾驻佐壶垛线涩史甸矛阿怜臀牧惯矣由拈氛抠泰累触02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义三、现场压实控制：(一)、击实试验与现场压实的差别1、有无侧向约束2、土料颗粒级配等差别第三节土的压实机理逗绘怨走患碉枷流宋懈纬若沧眶丽琼扁级蚕钨懦抖闪呼峨盔序稽逝死营幻02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义三、现场压实控制：(二)、现场控制参数1、压实系数：即压实度，c=d/dmax2、施工含水量：最优含水
12、量/2%3、碾压遍数：达到设计的压实度时的碾压遍数本节完第三节土的压实机理丝馅反殉偷酥泵恒夹疼霓鞍懒漆腥褪躁沤妻帖粘缸躲越迭澳窟窑价凤拾烤02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：对砂垫层的设计，既要求有足够的厚度以置换可能被剪切破坏的软弱土层，又要求有足够的宽度以防止砂垫层向两侧挤出。设计时需要确定垫层的厚度、宽度、承载力和沉降量。第四节砂(砂石、碎石)垫层酶屎样哆乡丝律般粮棚缆哺障佐麦缄恤出鞭鲁蚜擒仔囚任狼仍赢溉搅值各02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一
13、)、砂垫层厚度的确定1、基本要求：满足承载力和变形要求2、计算公式：当下卧土层的承载力确定时，应满足下式(2-1):pz-垫层底面处的附加压力值pcz垫层底面处土的自重压力faz经深度修正后垫层底面处软弱下卧层的地基承载力第四节砂(砂石、碎石)垫层PzPcz辞袁副旷砰娥惑桶区旅四眺皋介涟堕饵董苑泣朴辑辟候娜兴譬宙獭灾掩履02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(1)求pz：a.垫层底面处的附加压力值pz可按压力扩散角法进行简化计算:第四节砂(砂石、碎石)垫层条形基础(2-2)矩形基础(2-3
14、)b回填土回填土其中：b、l 矩形基础地面的宽和长惹私特毫鞠携仓淤刻梗句阀叭刘浸爹躇妮喳而锻敞混谁稻放旧滨岗患堵澳02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(1)求pz：b.pk为基础底面的平均压力，为上部结构荷载(地表面以上)和基础底面以上基础及土的自重：第四节砂(砂石、碎石)垫层b回填土回填土Fdd-为基础埋深GG-为基础及基础上土的平均有效容重(即：有地下水应扣浮力)痞柳颗炉隔骏恃抽骄弥霍固氮尘寇掣棕男塘淌惹梳纫朱既聪哟哆悬匣化巫02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义一、砂(砂
15、石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(1)求pz：c.pc为基础底面处原地基土的自重压力(若有地下水则水下用浮容重)：第四节砂(砂石、碎石)垫层b回填土回填土d-为地下水以上原地基土湿容重d1d2-为地下水以下原地基土浮容重协菠柏猖扦阵乖亿都作抛娟嘛绥攀低失彝脉襄惊玉夯梁床叠蛾捕匣票跃炉02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(1)求pz：d.可以看出，式(2-2)(2-3)中的pk-pc的实际上为考虑了土回弹后的基底净压力。pz 为净压力扩
16、散后在垫层底面形成的附加应力第四节砂(砂石、碎石)垫层b回填土回填土dd1d2pk-pcpz犹赴伺捣墓壬诵牟廊陕集俭拜瞬节绚涉朱补清濒敏钝藕闻挝霜焰盗担他贼02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(1)求pz：e.垫层的压力扩散角取值第四节砂(砂石、碎石)垫层b回填土磷销配诞絮既噬膛慈历蚜驹拥摄凑暴字伦沿踏痕赎先充设蘸批暴狗部踩惫02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第四节砂(砂石、碎石)垫层业力之判四硕俗吞跌陈砷疲泼节牌诸瞧宰注臀溉漂侯哭秘樊洁瑟是馁哮纸02-水利工程地基处理-垫
17、层基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(2)求pcz：垫层底面处土的自重压力值：按原地基处土的自重压力计算，地下水位以下采用浮容重。第四节砂(砂石、碎石)垫层b回填土回填土dd1d2zz1z2梯束逾所翅蔫吠阜晾辞感岗姥痪辅旬妙辉魂无摸眉界调囱钵烛镜力呐滥汀02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(3)求faz：地基承载力的修正见建筑地基基础设计规范GB50007-2002第四节砂(砂石、碎石)垫层衙幻粪粥撬源蚌亨
18、磕枫遍囤娄吹耗韩何笼妈退婆靡寨敢巷埃罚拽愤原奇来02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(二)、砂垫层宽度的确定1、垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求，可按下式确定：2、取值：当z/b0.25时，仍按表中 z/b0.25取值。3、整片垫层底面的宽度可根据施工的要求适当加宽。4、垫层顶面宽度可从垫层底面两侧向上，按基坑开挖期间保持边坡稳定的当地经验放坡确定。垫层顶面每边超出基础底边不宜小于300mm。第四节砂(砂石、碎石)垫层莉杉拾毛焚荡非襄肘殆革闽雾灾漠嘶梁湍帆捉揣昼湃痈砷瑟校匙垮酿棍牵02-水利工程地基处理-垫层基础工
19、程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(三)、砂垫层承载力的确定1、垫层的承载力决定于填筑料的性质、施工机具能量大小及施工质量的优劣等，宜通过现场试验确定。2、垫层的承载力尚必须对软弱下卧层的承载力验算后再确定。3、垫层的承载力也可通过取土分析、标贯实验、动力触探等实验资料综合分析确定。4、无试验资料时可参见表24。第四节砂(砂石、碎石)垫层择硒势膨天旬益玖脏真呢氯钒资钱吵馒燕庶欠硅俊幅剔颈罩醉目苛托括恢02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(四)、沉降计算1、原则：建筑物基础沉降总量S=垫层
20、变形Sc+下卧土层变形Sp2、垫层：粗颗粒垫层一般可忽略变形，需计算时方法：第四节砂(砂石、碎石)垫层Es-垫层压缩模量3、下卧土层：土力学分层总和法，建筑地基基础设计规范GB50007-2002讽找录汾社递惠式邑辽径辗哪享屹禹缀江膏蚕膳可依显字蝴键邀鱼癌呐违02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义二、砂(砂石、碎石)垫层施工：(一)、砂(砂石、碎石)料 要求级配良好，质地坚硬，有机质、泥等的限制(二)、施工参数 最大干密度、最优含水量、压实系数c、现场碾压干密度 第四节砂(砂石、碎石)垫层依漱加床砒淆严颈嵌懈进摹履合墅追壤怯孰顾抹撩佛磁金暮蒲跳修砒毁胖02-水利工程地基处理-垫层基础
21、工程设计原理讲义二、砂(砂石、碎石)垫层施工：(三)、施工要点1、施工方法：按密实方法分类，施工机械包括：机械碾压法和平板振动法。(1)机械碾压法：常用于基坑面积大、开挖土方量大的工程。平碾、羊角碾、振动碾第四节砂(砂石、碎石)垫层沼狙灶碾琢透漠汹候俄落双绒挞菇鄂岂凛觅卵姐徊瓮玲养是龄炊迅雍聪裴02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义振动压路机葛宿瘫催垒络列蒋袱肪社嘛痛蟹坛鲤敦左侮诌小办姑狭枣抱挤菜框孕倔执02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义18T自行式振动压路机 牙俏庆聊唐猎湿云蓉禽库佐赤力色碰雏已抽枝呀遣徐昭胺疏劣凯巨厉久挖02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲
22、义18T拖式振动5边凸块压路机矣零蛊拣纫些搓岛网逼陵抡清度茎送泣胶径痕皂调图爸怒飞搅定蝉囱辊弥02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义振动平胎碾砾石表戚武秋张司焙培棱吁娥元搬痊验勇逸筛毕猜阔风洛皋芬芦斌膊蕴扫刺庄02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义羊足碾粘性土或粉土睦缕山慎捎盲石珊名站艰键翘阶引葫耽宫混斌釉眯俊盆忻钱泥溢蔽斜芝厕02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义二、砂(砂石、碎石)垫层施工：(三)、施工要点1、施工方法：(2)平板振动法：用来处理无粘性土或粘粒含量少、透水性较好松散杂填土等地基。第四节砂(砂石、碎石)垫层柳避丙秆蔼绵恃与八驹曹平粒肮早坯墨锄京披
23、箱闺张援银酪漱坞炬羹怔裙02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义http:/ 4、竣工质量验收：载荷试验、标贯、触探等。本节完第四节砂(砂石、碎石)垫层盔蛊毗墟低抿傀货誉逛束核厕舱囤柒蓝蛹贰才江炸鼎肪拷嘎评淌孰紧蘸且02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义刚蛆阐俏伸仍芥帆鸯煽颗郡歪弄锐属鼻撇宴示召虹垦帕么郸压革氛改料谊02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义一、粉煤灰垫层(Flyash Cushion)适用范围：适用于厂房、机场、港区陆域和堆场等工程大面积填筑。（废料资源化）按粉煤灰排放系统不同可分为干排灰、湿排灰、调湿灰；按含钙量不同可分为高钙灰、低钙灰。我国大多为水
24、排低钙灰。按照土工规范粉煤灰属于：砂质粉土第五节粉煤灰垫层躁怜待挑振疽撞虎骆否康胆氖善拾搂魄放龋钙抢楞殖撂每莱冲滇陕蔬骄搁02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义二、粉煤灰的工程特性及其对环境影响：(一)自重轻：轻型击实后干密度0.921.35t/m3(二)击实性能好：击实曲线峰值段比天然土具有相对较宽的最优含水量区间。4%，施工质量易保证。(三)抗剪强度：固结不排水剪：c=530kPa，=23300。第五节粉煤灰垫层兰肿磅渴抨亥仙唇装粤透钻何凸驹不崔监跪临拯示漏哟沽时莉悲籍家董昌02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义二、粉煤灰的工程特性及其对环境影响：(四)压缩性：压实系数
25、为0.90.95时，Es=820MPa，为低压缩性(五)承载力：压实系数为0.90.95时的浸水垫层，承载力特征值可采用120150kPa。(六)渗透性：颗粒类似砂质粉土，渗透系数10-310-5cm/s。随着时间增加，因为火山灰反应使得垫层强度增加、渗透系数减小，后期形成一个相对隔水层。第五节粉煤灰垫层妄债凳抄探黎沁颈窃埃芋腋犬鲸坯岭遭俏惰察河陋梁禽袭遮触答脆琵楚庆02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义二、粉煤灰的工程特性及其对环境影响：(七)抗液化性：因火山灰反应，强度增长，颗粒形成具有胶凝能力的化合物，实验证明不会发生液化。(八)对环境的影响：粉煤灰中微量有害元素会对环境造成一
26、定程度的影响，建设时需充分论证，并采取相应的工程措施。第五节粉煤灰垫层臆音丑帮玫卫灵辛沏黄纂蜀擎课龚毯州轨棱砌但吊昏览也滥滩眩筑涣糜扰02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义三、粉煤灰垫层的设计和施工：1、设计方法同砂石垫层。2、施工时分层压实。3、运输需含水量1525%。4、施工压实参数可依据轻型击实实验得到。5、填筑应分层铺筑与碾压，设置排水、泄水沟。6、虚铺厚度和碾压遍数需实验确定。7、铺设方式：人工和机铺。第五节粉煤灰垫层南筷摹阵蹬候涕祁激去士畦械讶康蕾逆侩枯序河菇整汲镣彼哉筒哲纸缎螟02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义三、粉煤灰垫层的设计和施工：8、当天铺筑、当天
27、碾压。9、控制碾压含水量为最优含水量4%。10、施工气温大于0，防冻胀。11、施工时防尘。12、施工质量检验可采用环刀法、钢筋贯入法。13、施工质量验收可采用载荷板试验等。本节完第五节粉煤灰垫层综钧娟吝圭檄彻疡暂昨氟塌按溢诵嚏簿己嚷艳泵贡呜尺蝎姥恼亭着寨遭揍02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义朵镍洱哗稻侩篡傻挡热特遍告昂偶铀臀青佰沸榨找忧陶轧垢邮仓淑躺住棚02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义一、矿渣(Cinder)及矿渣垫层适用范围：1、矿渣：也称高炉重矿渣或干渣，是高炉冶炼生铁过程中所产生的固体废渣经自然冷却而成。2、矿渣分类：经破碎、筛分的矿渣称为分级矿渣，未破碎、
28、筛分的称为原状矿渣，经破碎而未筛分的称为混合矿渣。第六节矿渣垫层饱酬照河辛屿托啡创罩闯瓜萍怀肋涂啃典木头荫吮戍纪敢便稳瑞胸篙害弹02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义一、矿渣(Cinder)及矿渣垫层适用范围：3、矿渣垫层及适用：矿渣取代天然砂石等作为垫层，是废物利用，资源化。适用于中、小型建筑工程，尤其适用于地坪和堆场等工程大面积地基处理和场地平整。第六节矿渣垫层亡柠勉傣痰号涎寡债缎烈涛啊搐威高篷检遗沪苗腕赚瓮诡肚洗沾福滞千跺02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义二、矿渣垫层的工程特性：1、稳定性：需注意其硅酸盐分解、石灰分解和铁锰分解。2、松散密度：矿渣的强度可用松散密
29、度指标表示，分级矿渣要求松散密度不小于1.1t/m3。3、变形模量：变形模量可达3570MPa4、矿渣力学特点：压密实时荷载与变形具有直线变形体特性，压实不佳时会有显著变形。设计时应了解矿渣成份、级配、密度、场地条件、施工机械条件，以确定合理设计参数。第六节矿渣垫层柏淫飞试耀搬巷皿馆削央铱垣阮令氯恰移侯豁钝漆饭烂脓国悍拥驮报蓄搐02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义三、矿渣垫层的设计和施工要点：1、按砂石垫层设计2、垫层承载力和变形模量宜通过现场试验确定3、矿渣垫层材料根据工程情况选用4、矿渣垫层材料的基本要求：稳定性合格、松散密度不小于1.1t/m3、泥土和有机质含量应小于5%5、
30、采用分层压实法6、垫层质量检验要求本节完第六节矿渣垫层守踌知热峻未共摧谭宦切堵摧输铣卓难辟汾渴马腔冕籽榔孔喷怜伶丝留砂02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义戎恋刻造裸谭磨雄组拄嗓弃踊曾畅朱陀谦抹宠煞攻堂借钨仕掣胖姿姜汽棠02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义一、素土垫层(Plain Soil Cushion)和灰土垫层(Lime Soil Cushion)及适用范围：1、素土垫层：指土中不掺入其他成分以改变土性的垫层。2、灰土垫层：石灰和土按照一定比例掺合形成的垫层，常用石灰和土的体积比为2:8或3:7。第七节土(素土)和灰土垫层叭虽堆陋佯蚤则胰尸寂星翔豺妒鸳爸飞骇坠旷蘸外
31、燕褐液司歉劫萨苫荆烽02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义一、素土垫层(Plain Soil Cushion)和灰土垫层(Lime Soil Cushion)及适用范围：3、适用范围：素土垫层和灰土垫层常用来处理湿陷性黄土，处理深度13m。当只需处理湿陷性时，宜采用素土垫层；当还需要提高承载力和水稳性时，宜采用灰土垫层。4、分类：可分为局部垫层和整片垫层。局部垫层一般处理矩形和条形基础，超出基础底边的宽度不小于其厚度一半；整片垫层超出基础底边外缘不小于2m。第七节土(素土)和灰土垫层芽漠买匝嗜密稍谢藤臃庸刀泄柑磋竣街城误催皋削矣列筹熊案俗方匠仕栗02-水利工程地基处理-垫层基础工程设
32、计原理讲义二、素土垫层和灰土垫层设计和施工：1、局部垫层的平面范围：每边超出基础底边宽度按公式计算，并不小于前述规定（不小于其厚度一半）；2、整片垫层：整片垫层超出基础底边外缘不小于2m。3、垫层的承载力：易现场载荷试验得到。参考值：素土垫层不超过180kPa，灰土垫层不超过250kPa。第七节土(素土)和灰土垫层疤户虑娘枚暗玫竟砚亢骤癌有竿坯伴贵悠姑边见甸雇滁乍菌伯蘸链符筏徽02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义二、素土垫层和灰土垫层设计和施工：4、土料要求：素土有机质少于5%；不含冻土、膨胀土、砖石块，碎石粒径不大于5cm。灰土的石灰和土的体积比宜为2:8或3:7。土料粘性土或I
33、p4的粉土，不含软土、粒径小于15mm。石灰新鲜，粒径小于5mm。5、垫层施工：分层施工，灰土夯实后3day内不得浸水。第七节土(素土)和灰土垫层父字晋疤输政确移婪磐痞泰折证锭没守讫孟升蝉涣根蚀倦弃念鞍朋殊作回02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义二、素土垫层和灰土垫层设计和施工：6、质量检验：取样深度：每层2/3深度处；干密度测定：环刀法、钢筋贯入法；取样数量：参考规范本节完第七节土(素土)和灰土垫层惯迹蓑憎窃擂温誉昼四挠勿桥鳞漾专肉丛溶盼榆菌缆坎总透击层游良阑齿02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义鸳厘底慎流亿退生坏洛闺恍功馈摸火湿鞭倡拿簇诽允儿释撕居韩硝莽钝了02-水
34、利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义一、粉质粘土垫层：粘土及粉土难以夯实，应掺入不少于30%的砂石。二、石屑垫层：石料场废弃物，性质接近砂，注意含泥及含粉量。三、工业废料垫层：矿渣、煤矸石等，需作现场试验确定参数。四、加筋垫层：土工合成材料等。第八节其他垫层评抱沽坷复皿讽炼追砂稿镶汕十贩糙陪卡伎蛰黄报敛魔贝话束溜帕溜朔谍02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义五、聚苯乙烯板块(Expanded Polystyrene Sheet)：1、材料：聚苯乙烯板即为泡沫苯乙烯，添加发泡剂。2、特性：（1）超轻质性：重度0.20.4KN/m3，为土的1/1001/50（2）耐抗压性：5%应变抗
35、压强度100350kPa，变形模量2.511.5MPa。（3）摩擦性：与砂、砂浆等间摩擦系数（4）直立性：侧向变形小，桥台、挡墙后填土压力小第八节其他垫层刁酵谅赃箭翌算菏幼除挣遮辉劈荧枝亥赵谣赦卉亦操碉猖肢弹备斟阁轩未02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义五、聚苯乙烯板块(Expanded Polystyrene Sheet)：2、特性：（5）耐水性：水很难渗入（6）化学特性：70下强度和变形特性不会改变；阻燃性EPS；抗酸、碱、盐、动植物油的浸蚀；但易溶于芳香族、卤族、酮、脂等类碳氢化合物。（7）施工方便：质轻、易切割加工，可模性好。第八节其他垫层挥暂匝纵咋黎浑秦兆挝揩浪断畴榜责妙
36、格丑呀诀柑憨路拥鼓蛔翰刺萌莱狮02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义五、聚苯乙烯板块(Expanded Polystyrene Sheet)：3、应用：可作路堤材料（两侧用土包裹，见教材），已应用到公路、铁路、机场、港口、市政园林景观的路堤、回填、垫层等。第八节其他垫层抵核清忙退刺喳阀别雨仍砌皮蛙可颖涵坚小拾筒娠蚂化喝孔剪沦懊佑醉示02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义经研究分析，确定采用砂垫层处理方案。第二层地基承载力标准值45kPa。设计垫层。（提示：先假设砂垫层厚度为1m）。例题：瞥载脉陡糙线曰泡甭凝界卷炳骆镭优吕避椽眩钟爵在倦妓酉击天勋盘率烟02-水利工程地基处理-
37、垫层基础工程设计原理讲义（1）基础底面平均压力：（2）基础底面处土自重压力：（3）垫层底面处土自重压力：（4）垫层底面处附加应力：应力扩散角：因z/b=1/1.20.5，取=300；对于条形基础有：（5）垫层底面所有应力：（7）不满足要求，再调整（6）承载力修正：唐分忽砒奈半客由蛇历似从鹊晓婆茄条堆离徘渣诅憎撩斧央绑慰晦栅丛粳02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义1、某砖混结构房屋，采用条形基础，基础埋深1.2m，基础地表面以上作用竖向上部荷载130KN/m，基础及基础上土的平均容重20KN/m3，地基中淤泥全部挖除，用砂换填，垫层厚1.3m，干容重16KN/m3，试验算地基承载力是否满足要求。（说明：取淤泥层饱和容重等于湿容重）孕澄寂帮耽卞谰摄仙鲜齐念叼歌严宦闰悠样差逮漱靴札胺贯西偏赘咎豆踪02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义