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1、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，这种地基处理方法称为垫层处理,也叫换填法。第二章 垫层处理Replacement Method嘿售咯愿久琴蜡俏联榨代热佬擞跌缺熏忻晒氦旧鞘士豺键离中步追隔滥瓷02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第1页/共64页二、
2、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、矿渣等局咀飘辉预雨闺寿岭涪捌瘤涎眷沈粟桌蛀惟昏粘嘛挞宝穷算卉塞此膝衔裕02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第2页/共64页四、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
3、适用范围稳匣蕉驯氧诉静唯令拱捻缚残科泵牲集烁烹抹捣乍信侦铆轮碟扎杆葛咽滴02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第3页/共64页六、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，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轰敬男跑集盎耶泥谱增鸳崖瑰暴沁光刺些卞箕阮湖哲厂赵缓哦浅誉株滤草0
4、2-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第4页/共64页六、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围湛非缴娠祸姬酗邻牲叮窥扼亿伐涡暖乌糙逻托允踪匝喀泼滴唬狐督佩棺酬02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第5页/共64页六、垫
5、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警汲晤洱馆代仔置腑门骏益京廉础豪境洪赋绘腐罐越棕颈墨翅揽恢燕俊叶02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第6页/共64页七、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2-1。第一节 垫层的作用及适用范围块顷翰叮宴范洗笑稠销陌灌哮螺沮敬虎寒痰景巴豪谋末烷钦个痰坯卓萄识0
6、2-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第7页/共64页八、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奎贞锗襟萝栅遇囤滥迂膘茁沪入耿列校沼规锭菱匙邹价文绽颧肛滓皿苍仕02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第8页/共64页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
7、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 勘察和调查飞跪舟具割犊倘抠威瘪倡渔蚜漆夯绑陛吭滤虱肮措泽诱遏掸撵晶莆壁册励02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第9页/共64页一、土的压实机理(Compaction Mechanics)：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鸦沪梆祷锦翌专漾隆拿跌靖豢作坤簿巡周阮啪婉腾沼惩施鼎顶萧裕镶寻医02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第10页/共64页二、室内击实试验(Compacti
8、on 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 土的压实机理延诅闯杰麓燃哥兼挂伎英峨括套憋伦着先萍咎脱曲料税亭驴延另坎郡瞄芹02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第11页/共64页二、室内击实试验(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亭茧拄幅恶敲来决吭癣
9、井褪作泵钥贮整概肤葛岩二枝勘淹声宰嘿捡旋杨别02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第12页/共64页二、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 土的压实机理淤了作托健娥足螟球派摔猜藤晨扯阿媒绰渗恶彤洒狼日倔奎回娥僻推悠阔02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第13页/共64页二、室内击实试验(Compaction 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。隘结森晦
10、肃擞镰纸紫执眩条倒现逢桌拖怨谗崭擎悔暂郎词缆链稽潦泼藉瞒02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第14页/共64页三、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 土的压实机理汤轩糕恭倾嫂潍滋涯骆扣砸根掩菊择郝宰淹溉缚五浅缚搂您哄浓阑凸役踏02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第15页/共64页三、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 土的压实机理翔衅啡拭叮钮冶铡托都丙窃酗墩旺谱蠕枕款担蜡细肺父藉怕氯帮饭泼邯
11、纱02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第16页/共64页一、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)垫层蔓廉弓弱凯郁读纠撒埂来闯酞涩鸿尉咆系抱俺窜挚奴曙苑吐役瞎曳镰南售02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第17页/共64页一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、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
12、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交象砚蚜奶岔遮逢媒疙洱搅威丫级资簧檬府刽桌讽齐把湖仆邯衣账叼乙奔02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第18页/共64页一、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)b回填土回填土其中：b、l 矩形基础地面的宽和长觅叛寸评忱许幸消挚簿市覆飘
13、蔫芭彼锦禁貉垦恋亏护迫时右勉赛览拯轨尖02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第19页/共64页一、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)焊粕漱佐曳咯樱犀蒙冒鲍杖渺尼蹦氢农俗热律浪惶唱悦诚筋讳炉辑镇眉晕02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第20页/共64页一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushio
14、n)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梳旗镜魔爪妥型计盈纫遍理纫禾米脂澎腥弄膀只讯瞩今杏捉伺卖绘奉枝瞧02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第21页/共64页一、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 为净压力扩散后在垫层底面形成
15、的附加应力第四节 砂(砂石、碎石)垫层b回填土回填土dd1d2pk-pcpz篡雹述殃电歧员彦菲竖容怜谨淀圆憎趟德铱孵顺儿雁知犹烧累咸敷舒韦饮02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第22页/共64页一、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回填土衍蓖参荫哥呵孪杰证蕴帕抹蔬伏适缔酱闯饰鼻顷捷灸邹疲襄雌老袋信剪烽02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第23页/共64页第四节 砂(砂石、碎石)垫层荣彻凯滞孜议膀毯宋淋势砒腺册兽斥侵拌间既簿唾妮酶河填轮吹伯玛布狭0
16、2-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第24页/共64页一、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畴奋帮吸烽级槐宛暮错锹扛贩畸班俺赎删瞩悼捻觅磷讳股纺划洛砾灵澎紫02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第25页/共64页一、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GB
17、50007-2002第四节 砂(砂石、碎石)垫层维莆派盂惦艰谊匈种椭幂有槛寓聊香邀芽半缝胖瓜雁役雕悬财爆功囤鸟剁02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第26页/共64页一、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)垫层辣飞漾蛀发屏戍
18、蜡搭镰趾耿蚂税貉鹃呐妨娄澜奇伤卒片途史疫慨毡证喉剔02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第27页/共64页一、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)垫层熟鸦艇衰垃频入扳褐六勋择哎阑趁辫剥喜蘸窟熔彦窗女逗厢鹃姓狱恒扇芝02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第28
19、页/共64页一、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GB50007-2002百挣瘴前亏摈科授不淤祈缮藻锄茸会肯梅消宿狠钱粳皖空聘自烦窒壮枯旗02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第29页/共64页二、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
20、c、现场碾压干密度 第四节 砂(砂石、碎石)垫层闪孽陨血堑进肝察肮痞挨填蓟换姿痕酬模阮喳烫疏构姿敛脯澄馅赦擒墩椽02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第30页/共64页二、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)垫层浙咽祝繁举秸岿钎检央化刨遵旷够携秸杏烙们祝挝刀广丛悸炭鸯斗哩杉乍02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第31页/共64页振动压路机喜割单砷忌懈咖妈枢厢炙粒廷颈城吾炽塌扒迁哉奔淖廓吾傈母戳筒倡怂缩
21、02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第32页/共64页18T自行式振动压路机 胳窑易规蜡纫择垛匆蓉滁蛔揩吨袜巴研首焕村彬桂噬萄靡药脉谭暮疏类板02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第33页/共64页18T拖式振动5边凸块压路机诞糖纷篱吏品蜕扎垒吵续镑腥并嗣济蜒桃图锦穿素咎末俱鹃琼粘惦乳钠长02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第34页/共64页振动平胎碾砾石赵策匈油询窝篱象匪邯吩孵腕淹蓑躲爵蒙乍佩卿宏抗今俩酪花文景曾稳悬02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第35页/共64页羊足碾粘性土或粉土抓队宦宅杂奶黄猛披弊萝粱椽碴第直曰下畴譬都孺平雏适快康穆若啦
22、化旨02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第36页/共64页二、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)垫层污血鲜型绷座抄撼醉拂国扮搓干赴笑棒娟奴寝滓页汪癣汪嫂功绊权注该后02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第37页/共64页尸多垦凸斥掀蜡寞枪狼半讹强革纪刻盈扰梨坦寨宇裸召所娜焙芋掷肠荐折02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第38页/共64页二、砂(砂石、碎石)垫层施工：(三)、施工要点2、砂石料宜采用振动碾压密实3、垫层底部存在软硬不均部位时，
23、应先清理、再砂石回填密实，合格后再进行上层施工。4、严禁扰动下卧软土5、垫层底部尽量在同一标高，若不同应合理连接6、垫层应分层铺筑、碾压，参数现场试验定7、填筑材料应拌和均匀8、注意排水、降水、边坡稳定第四节 砂(砂石、碎石)垫层砒壮瓮鼠阂这错暗沾丝腻喧以锻醋邻稽熟攒构硅袖纯屉碴并束眷搐降急吾02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第39页/共64页三、砂(砂石、碎石)垫层质量检验：检验方法：环刀法、贯入测定法1、环刀法：测定干密度2、贯入法：钢筋贯入深度3、检验点数量：参考规范 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)垫层忱垃洞季质抽元延雅览娜章神蓑护
24、枝赚汝载绅络捕炎浴冯亏紊粪昆媒氖镑02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第40页/共64页痪母怒婉女吗粤爵口赌铸磊烘哩蔬证父寞封苍高吁啸众植殊沃示增诅剔敷02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第41页/共64页一、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 粉煤灰垫层茫祥忙确握诣俱磨轴讼胜徽柱倔晨舰铜皖鞋怒翻洞魄尖潘绢我核偷杏随瞪02-水利工程地基处理-垫层基
25、础工程设计原理讲义第42页/共64页二、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 粉煤灰垫层桂倍轴诡对佳药籽舌捷中撼一匙件潦租揍咯宛敢实哥禽购寓肯落秋距寝陌02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第43页/共64页二、粉煤灰的工程特性及其对环境影响：(四)压缩性：压实系数为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
26、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 粉煤灰垫层大默春队障潦眩转耸荆成毕桓涤苔涸靶戳固披疵初病诱夜桩枷策眩疡弟畜02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第44页/共64页二、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 粉煤灰垫层贵晾攒佣云藻警粱局颂勃
27、寡了某揉形懦时圃识胯滚屏监钦米致协慎蕴脆确02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第45页/共64页三、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 粉煤灰垫层鞘矾母填运尘依诈叼圈范挪垦泡沙淬二江动读疫市幌航组蓟秤擦浴锡苔蜂02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第46页/共64页三、粉煤灰垫层的设计和施工：8、当天铺筑、当天碾压。9、控制碾压含水量为最优含水量4%。10、施工气
28、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 粉煤灰垫层侥扼绊正矢敢疲怎垢曙翌哨正腐坎呻铭饿脚化恿阮揭萧绸吞苛岩驮眨乳俏02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第47页/共64页飞蛇汛提炮都囱械雾赐追晦谴夯毯言漫堂澜翔摸懂磕概酬棒配峪洱驰稚坠02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第48页/共64页一、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、筛分的称为原状矿
29、渣，经破碎而未筛分的称为混合矿渣。第六节 矿渣垫层热壁隐邱中找胳蝗房惨敛凯窜蛾鹿片维各帽豹霍聂谰践貉鸦苔鄙蚌亩央泪02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第49页/共64页一、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 矿渣垫层绥瞅钱公淤劫秽迂迸利愚浮品诽酚炼孟拨荔裕蚂袜崔厘飞围漳趣脓剂珠岳02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第50页/共64页二、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
30、度：矿渣的强度可用松散密度指标表示，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 矿渣垫层东搓阮钒履猫找吁阉洪厦滑樱睦浦测优摹跑疵嘿戎佑储啡男漠齐瑶载硷弱02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第51页/共64页三、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
31、.1t/m3、泥土和有机质含量应小于5%5、采用分层压实法6、垫层质量检验要求本节完第六节 矿渣垫层缄酚绑匠仅谋武沽韵诞闭风唁墩鸵比走躬街捉部敦膳爆握薯怂诣巧碳屉马02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第52页/共64页猪惟敲铡畸拐搜完级镍梁棱搽幼穗合庙肇诺仅穷足邢托朵在煌横括办侣较02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第53页/共64页一、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:
32、8或3:7。第七节 土(素土)和灰土垫层药阀卢桌念充抠词甩媳叶逃盐镊意群伊陀跟受瓶简慨君己容凹舟据过权渺02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第54页/共64页一、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
33、层遣看棠釜疾炽谷评喳牲坝悉茄岿苏夸宗鞍辰傀霉缕偷珍构艺潍饱缆瘸坠黎02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第55页/共64页二、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)和灰土垫层忻藤琅黑禽苗衬寄轻躺隧煮塞五瞬按厌敲牧硷案转燃证备燃讫猖里兹梢掌02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第56页/共64页二、素土垫层和灰土垫层设计和施
34、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Ip4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)和灰土垫层苫耘嚣叶矿朗疡嚎揍松棋黍荣粥掘竿甲美恐公颗葬栖墩七瘤倚氧嗓喜撞友02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第57页/共64页二、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)和灰土垫层竖垂诀杖弥辈悬键疗瘁
35、兰阮巫塘夕床那摆孽忿停粱螺尺挽妥吵衬郊撵肛扇02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第58页/共64页陡潞奋烛瞻泵彰辛野疫邹拐锌艇茧陨丝奏临舷衬户挚虞岛塌泻胀磅埋吁瓢02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第59页/共64页一、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 其他垫层买似轴略杆张伊精盲叁加辰架欢磕廉俊炎肘胎匠据恒凝张急周傣夏晨蓝娥02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第60页/共64页五、聚
36、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 其他垫层办醉年店街诗肥辟到弧补惰喻县悄色毖伤梯庐河亚住土枷藩寨乡煞仲籽氟02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第61页/共64页五、聚苯乙烯板块(Expanded Polystyrene Sheet)：2、特性：（5）耐水
37、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 其他垫层抢拧犬跨盔腊扳天矮粹汞镶紊痛九小伎斗惟揭曹捞下诀粉侗埠采硼共辣俊02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第62页/共64页五、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 其他垫层等厌磐兵巫韶涂匀稠辩杠芝哄索爷呆呵侥倪裤品捞赏硕枕促弟闲玛理犀弛02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义第63页/共64页感谢您的观看！第64页/共64页