地基处理-第3章--换填垫层法课件

3.1 3.1 概概 述述3.1 Introduction 当软弱土地基的承载力和变形满足不了设计当软弱土地基的承载力和变形满足不了设计要求，而软弱土层的厚度又不是很大时，将基要求，而软弱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土层部分或全部挖础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除，然后分层换填强度较大的砂（碎石、素土除，然后分层换填强度较大的砂（碎石、素土、灰土、炉渣、粉煤灰）或其他性能稳定、无、灰土、炉渣、粉煤灰）或其他性能稳定、无侵蚀性的材料，并压实至要求的密实度为止，侵蚀性的材料，并压实至要求的密实度为止，这种地基处理方法称为这种地基处理方法称为换填法换填法，它多用于公路，它多用于公路构筑物的地基处理。在建筑工程中也有一定范构筑物的地基处理。在建筑工程中也有一定范围的应用。围的应用。加固原理：是根据土中附加应力分布规律，使垫层承受上部较大的应力，软弱土层承担较小的应力，以满足设计对地基的要求。该法常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大该法常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的回填土方工程，一般适用于处理浅层软弱土层的回填土方工程，一般适用于处理浅层软弱土层与低洼区域的填筑。一般处理深度为与低洼区域的填筑。一般处理深度为2 23m3m。处理的对象：处理的对象：淤泥、淤泥质土、湿陷性土、膨胀淤泥、淤泥质土、湿陷性土、膨胀土、冻胀土、杂填土地基。土、冻胀土、杂填土地基。换填材料换填材料：砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、二灰垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层等二灰垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层等 根据实验结果及实测资料可将各种材料的垫层根据实验结果及实测资料可将各种材料的垫层设计都近似地设计都近似地按砂垫层的设计方法进行计算。按砂垫层的设计方法进行计算。换土垫层法垫层种类适 用 范 围砂（沙砾、碎石）垫层 多用于中小型建筑工程的滨、塘、沟等的局部处理。适用一般饱和、非饱和的软弱土和水下黄土地基处理。不宜适用湿陷性黄土地基，也不适宜大面积堆载。砂垫层不宜用于有地下水且流速快、流量大的地基处理。不宜采用粉细作垫层。素土垫层 适用中、小型工程及大面积回填，湿陷性黄土地基处理。灰土或二灰土垫层 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的处理。粉煤灰垫层 用于厂房、机场、港区陆域和堆场等工程的大面积填筑，粉煤灰垫层在地下水位以下时，强度降低30%左右。干渣垫层 地坪、堆物等工程大面积的地基处理和场地平整，铁路、道路地基等，但受酸性和碱性废水影响的地基不得用干渣作垫层。3.2 3.2 垫层的作用垫层的作用3.2 Functions of Cushion1 1、提高持力层的强度、提高持力层的强度，将基底压力扩散到垫层以下，将基底压力扩散到垫层以下的软弱地基，使软弱地基土中所受应力减小到该软弱的软弱地基，使软弱地基土中所受应力减小到该软弱地基土的容许承载力范围内，满足强度要求；地基土的容许承载力范围内，满足强度要求；2 2、垫层置换软弱土层，可垫层置换软弱土层，可减少地基的变形量减少地基的变形量；3 3、加速软土层的排水固结、加速软土层的排水固结。垫层材料透水性大，软。垫层材料透水性大，软弱土层受压后，垫层作为良好的排水面，使基础下的弱土层受压后，垫层作为良好的排水面，使基础下的孔隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结和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；提高其强度；4 4、防止冻胀、防止冻胀。由于粗颗粒的垫层材料孔隙大，不易。由于粗颗粒的垫层材料孔隙大，不易产生毛细现象，可防止寒冷地区土中结冰造成的冻胀；产生毛细现象，可防止寒冷地区土中结冰造成的冻胀；5 5、对湿陷性黄土、膨胀土等特殊土，可以、对湿陷性黄土、膨胀土等特殊土，可以消除或部消除或部分消除地基土的湿陷性、胀缩性。分消除地基土的湿陷性、胀缩性。1 1 普洛特（普洛特（ProctorProctor）假说）假说 当粘性土的含水量较小时，土粒表面的结合水当粘性土的含水量较小时，土粒表面的结合水膜很薄（主要是强结合水），颗粒间很大的分子力膜很薄（主要是强结合水），颗粒间很大的分子力阻碍着土的压实，这时压实效果就比较差；当含水阻碍着土的压实，这时压实效果就比较差；当含水量增大时，结合水膜逐渐增厚，粒间联结力减弱，量增大时，结合水膜逐渐增厚，粒间联结力减弱，水起着润滑的作用，使土粒在相同压实功能条件下水起着润滑的作用，使土粒在相同压实功能条件下易于移动而挤密，所以压实效果较好；但当土样含易于移动而挤密，所以压实效果较好；但当土样含水量增大到一定程度后，孔隙中就出现了自由水，水量增大到一定程度后，孔隙中就出现了自由水，压实时，孔隙水不易排出，形成较大的孔隙压力，压实时，孔隙水不易排出，形成较大的孔隙压力，势必阻止土粒的靠拢，所以压实效果又趋下降，这势必阻止土粒的靠拢，所以压实效果又趋下降，这就是就是土的压实机理土的压实机理。3.3 3.3 土的压实原理土的压实原理3.3 Mechanism of Soil Compactness第三节 垫层施工2 2 控制压实效果的主要因素控制压实效果的主要因素 （1 1）最优含水量）最优含水量 在一定的压实机械的功能条件下，土最易于在一定的压实机械的功能条件下，土最易于被压实、并能达到最大密实度时的含水量，称为被压实、并能达到最大密实度时的含水量，称为最最优含水量优含水量，相应的干密度称为，相应的干密度称为最大干密度最大干密度。最优含。最优含水量大致为塑限水量大致为塑限2 2。土中粘土矿物含量大，则。土中粘土矿物含量大，则最优含水量越大。（实际干密度比理论值小）最优含水量越大。（实际干密度比理论值小）（2 2）压实功能）压实功能 当压实功能较小时，土压实后的最大干密度较当压实功能较小时，土压实后的最大干密度较小，对应的最优含水量则较大。所以，在压实工程小，对应的最优含水量则较大。所以，在压实工程中，若土的含水量较小，则需选用夯实功能较大的中，若土的含水量较小，则需选用夯实功能较大的机具，才能把土压实至最大干密度。机具，才能把土压实至最大干密度。（3 3）压实条件）压实条件 指压实时被压实土层的特点，所采用压指压实时被压实土层的特点，所采用压实机械的功能和性能，压实的方法和方式等实机械的功能和性能，压实的方法和方式等。室内击实试验的结果只能作为工程实践的。室内击实试验的结果只能作为工程实践的参考。参考。（4 4）其他因素）其他因素 土的颗粒粗细、级配、矿物成分和添加土的颗粒粗细、级配、矿物成分和添加的材料等因素对压实效果是有影响的。颗粒的材料等因素对压实效果是有影响的。颗粒越粗，就越能在低含水量时获得最大的干密越粗，就越能在低含水量时获得最大的干密度；颗粒级配越均匀，压实曲线的峰值范围度；颗粒级配越均匀，压实曲线的峰值范围就越宽广而平缓；对粘性土，其压实效果与就越宽广而平缓；对粘性土，其压实效果与其中的粘土矿物成分含量有关。其中的粘土矿物成分含量有关。要求：要求：1 1）足够的厚度）足够的厚度 ：置换可能受到剪切破坏的软弱：置换可能受到剪切破坏的软弱土层土层 ，满足地基强度和变形的要求，满足地基强度和变形的要求 2 2）足够的宽度）足够的宽度 ：防止垫层向两侧挤出增加沉降：防止垫层向两侧挤出增加沉降 3 3）形成一个排水层面，以利于软土的排水固结）形成一个排水层面，以利于软土的排水固结3.4 3.4 垫层设计垫层设计(Design of Cushion)3.4 3.4 垫层设计垫层设计(Design of Cushion)1 1 垫层的厚度的确定垫层的厚度的确定 垫层的厚度垫层的厚度z z应根据需置换软弱土的深度或下应根据需置换软弱土的深度或下卧土层的承载力确定，并符合下式要求：卧土层的承载力确定，并符合下式要求：式中式中 p pz z 相应于荷载效应标准组合时，垫相应于荷载效应标准组合时，垫层底面处的附加压力值（层底面处的附加压力值（kPakPa）；）；p pczcz垫层底面处土的自重压力值（垫层底面处土的自重压力值（kPakPa）；）；f faz az 垫层底面处经深度修正后的地基承载垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值（力特征值（kPakPa）。）。垫层厚度不宜小于垫层厚度不宜小于0.5m0.5m，也不宜大于，也不宜大于3m3m。azczzfpp 垫层底面处的附加压力值可分别按下两式计算：垫层底面处的附加压力值可分别按下两式计算：对条形基础对条形基础 对矩形基础对矩形基础 式中式中 b b矩形基础或条形基础底面的宽度（矩形基础或条形基础底面的宽度（m m）；）；l l 矩形基础底面的长度（矩形基础底面的长度（m m）；）；p pk k 相应于荷载效应标准组合时，基础底面相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值（处的平均压力值（kPakPa）；）；p pc c基础底面处土的自重压力值（基础底面处土的自重压力值（kPakPa）；）；z z 基础底面下垫层的厚度（基础底面下垫层的厚度（m m）；）；垫层的压力扩散角，宜通过试验确定，垫层的压力扩散角，宜通过试验确定，当无试验资料时，可按下表采用。当无试验资料时，可按下表采用。tgzbppbpckz2)()2)(2()(tgzltgzbppblpckz压力扩散角压力扩散角 换填换填 材料材料z/b中砂、粗砂、中砂、粗砂、砾砂、圆砾、砾砂、圆砾、角砾、石屑、角砾、石屑、卵石、碎石、卵石、碎石、矿渣矿渣粉质粘土、粉质粘土、粉煤灰粉煤灰 灰土灰土 0.25 20 6 28 0.50 30 23 28 2 2 垫层宽度的确定垫层宽度的确定方法一：方法一：垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的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：要求，可按下式确定：式中式中 b b 垫层底面宽度（垫层底面宽度（m m）；）；压力扩散角，按上表采用；当压力扩散角，按上表采用；当在在z/bz/b小于小于0.250.25时，仍按表中时，仍按表中z/b z/b 0.25 0.25 取值。取值。垫层顶面每边超出基础底边不宜小于垫层顶面每边超出基础底边不宜小于300mm300mm。tgzbb22 2、垫层宽度的确定、垫层宽度的确定方法二：按侧面土的承载力标准值确方法二：按侧面土的承载力标准值确定定3 3、垫层承载力的确定、垫层承载力的确定现场试验确定现场试验确定静载试验、取土分析、标准贯入、动力触静载试验、取土分析、标准贯入、动力触探等综合确定。探等综合确定。3 3、垫层承载力的确定、垫层承载力的确定不太重要、小型、轻型、沉降要求不高的不太重要、小型、轻型、沉降要求不高的4 4、沉降量计算、沉降量计算 比较重要的建筑物或垫层下存在软弱下比较重要的建筑物或垫层下存在软弱下卧层的建筑：验算基础的沉降量，使建筑卧层的建筑：验算基础的沉降量，使建筑物基础的最终沉降量小于建筑物的容许沉物基础的最终沉降量小于建筑物的容许沉降量。降量。建筑物基础沉降量等于垫层自身的变形量和软弱建筑物基础沉降量等于垫层自身的变形量和软弱下卧层的变形量下卧层的变形量 ，即，即S=SS=SC C+S+SP P S SC C垫层自身变量（）；垫层自身变量（）；S SP P压缩层厚度范围内（自下卧层顶面，即压缩层厚度范围内（自下卧层顶面，即垫层底面算起）垫层底面算起）S-S-各土层压缩变形之和（）。各土层压缩变形之和（）。4 4、沉降量计算、沉降量计算 垫层自身变形量可按下式计算：垫层自身变形量可按下式计算：S SC C=（p+p p+p）h hs s/2E/2Es s（2-92-9）式中式中 p p基底压力（基底压力（kpakpa）E Es s 垫层压缩模量，由静载荷试验确定，当垫层压缩模量，由静载荷试验确定，当无试验资料时，取无试验资料时，取151525MPa25MPa。基底压力扩散系数。基底压力扩散系数。条基：条基：=b/(b+2h=b/(b+2hs stantan）矩形基础：矩形基础：=Lb/(b+2hb/(b+2hs stantan）(L+2h(L+2hs stantan）4 4、沉降量计算、沉降量计算下卧土层的变形量下卧土层的变形量 按分压层总和法确定：按分压层总和法确定：S SP P=P=Pz zbb式中式中 沉降计算经验系数，按地区沉降观测资沉降计算经验系数，按地区沉降观测资料及经验确定，也可按表料及经验确定，也可按表2-52-5；P Pz z 垫层底面的附加应力（垫层底面的附加应力（kPakPa）；）；bb垫层底宽度（垫层底宽度（m m）；）；E Esisi，1 12 2 下卧土层第下卧土层第i i层在层在100-200KPa100-200KPa下的压缩模量下的压缩模量（kPakPa）；）；i i,i-1i-1垫层底面计算点分别到第垫层底面计算点分别到第i i层和层和i-1i-1层土底层土底面的沉降系数；面的沉降系数；n n下卧层计算深度内划分的土层数。下卧层计算深度内划分的土层数。nisiiiE121,14 4、沉降量计算、沉降量计算沉降量计算经验系数沉降量计算经验系数 Es(MPa)附加应力2.54.07.015.020.0Pzfk 1.41.31.00.40.2pz0.75fk 1.11.00.70.40.2注：Es为沉降计算深度范围内压缩模量当量值；Es=，其中Ai为第i层土附加应力系数沿土层厚度的积分值。siiiEAA/5 5 垫层材料的选用垫层材料的选用 （1 1）砂石砂石。宜选用碎石、卵石、。宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑（粒径小于（粒径小于2mm2mm的部分不应超过总重的的部分不应超过总重的4545），应级配良好，不含植物残体、垃），应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。当使用粉细砂时，应掺入不圾等杂质。当使用粉细砂时，应掺入不少于总重少于总重3030的碎石或卵石。砂石的最的碎石或卵石。砂石的最大粒径不宜大于大粒径不宜大于50mm50mm。（2 2）粉质粘土粉质粘土。土料中有机质含。土料中有机质含量不得超过量不得超过5 5，当含有碎石时，粒径不，当含有碎石时，粒径不宜大于宜大于50mm50mm。（3 3）灰土灰土。体积配合比宜为。体积配合比宜为2 2：8 8或或3:73:7。土料宜用粉质粘土，不宜使用块状粘土和土料宜用粉质粘土，不宜使用块状粘土和砂质粉土，不得含有松软杂质，并应过筛砂质粉土，不得含有松软杂质，并应过筛，其颗粒不得大于，其颗粒不得大于15mm15mm。石灰宜用新鲜得。石灰宜用新鲜得消石灰，其颗粒不得大于消石灰，其颗粒不得大于5mm5mm。（4 4）粉煤灰粉煤灰。可用于道路、堆场和小型。可用于道路、堆场和小型建筑物、构筑物等的换填垫层。粉煤灰垫建筑物、构筑物等的换填垫层。粉煤灰垫层上宜覆土层上宜覆土0.30.30.5m0.5m。（5 5）矿渣矿渣。主要用于堆场、道路和地坪。主要用于堆场、道路和地坪，也可用于小型建筑物、构筑物地基。选，也可用于小型建筑物、构筑物地基。选用矿渣的松散重度不小于用矿渣的松散重度不小于11kN/m11kN/m3 3，有机质，有机质及含泥总量不超过及含泥总量不超过5 5。（6 6）其他工业废渣其他工业废渣。在有可靠试验结果。在有可靠试验结果或成功工程经验时，对质地坚硬、性能稳或成功工程经验时，对质地坚硬、性能稳定、无腐蚀性和放射性危害的工业废渣等定、无腐蚀性和放射性危害的工业废渣等均可用于填筑换填垫层。均可用于填筑换填垫层。（7 7）土工合成材料土工合成材料。由分层铺设的土工。由分层铺设的土工合成材料与地基土构成加筋垫层。合成材料与地基土构成加筋垫层。3.5 3.5 粉煤灰垫层粉煤灰垫层(Flyash Cushion)粉煤灰垫层适用于厂房、机场、公路和堆场等工程粉煤灰垫层适用于厂房、机场、公路和堆场等工程大面积填筑。大面积填筑。粉煤灰的工程特性粉煤灰的工程特性 （1 1）自重轻。松散重度）自重轻。松散重度6 67kN/m7kN/m3 3，击实后干重度，击实后干重度9.29.213.5 7kN/m13.5 7kN/m3 3。（2 2）击实性能好。粉煤灰的最优含水量变动幅度是）击实性能好。粉煤灰的最优含水量变动幅度是4 4，大于土的，大于土的2 2的变动幅度，因此粉煤灰在回填施的变动幅度，因此粉煤灰在回填施工过程中达到设计密实度要求的含水量容易控制，施工过程中达到设计密实度要求的含水量容易控制，施工质量容易得到保证。工质量容易得到保证。（3 3）抗剪强度。粉煤灰的抗剪强度指标与粉煤灰的）抗剪强度。粉煤灰的抗剪强度指标与粉煤灰的灰种、剪切方法、压实系数大小和龄期长短有关。当灰种、剪切方法、压实系数大小和龄期长短有关。当压实系数为压实系数为0.90.950.90.95时时,粘聚力为粘聚力为530kPa,530kPa,内摩擦角内摩擦角23302330度。度。（4 4）压缩性。当压实系数为）压缩性。当压实系数为0.90.950.90.95时时,压缩模压缩模量为量为8 820MPa20MPa。（5 5）承载能力。粉煤灰具有遇水后强度降低的）承载能力。粉煤灰具有遇水后强度降低的特性，无试验资料时，对压实系数为特性，无试验资料时，对压实系数为0.90.950.90.95的浸的浸水垫层水垫层,其承载力可采用其承载力可采用120120200kPa200kPa，但尚应满足，但尚应满足软弱下卧层的强度和地基变形要求。软弱下卧层的强度和地基变形要求。（6 6）渗透性。粉煤灰颗粒组成近似砂质粉土，）渗透性。粉煤灰颗粒组成近似砂质粉土，渗透系数在渗透系数在10104 410105 5cm/scm/s之间变化，明显大于粘之间变化，明显大于粘性土，良好的透水性能给多雨地区的施工带来方便性土，良好的透水性能给多雨地区的施工带来方便，且由于外力引起的孔隙水压力也消散得快。，且由于外力引起的孔隙水压力也消散得快。（7 7）抗液化性。粉煤灰经压实后不会发生液化抗液化性。粉煤灰经压实后不会发生液化。二、土的压实参数二、土的压实参数 1.1.压实系数压实系数cc d现场土的实际控制干密度；dmax土的最大干密度。maxddc3.6 3.6 垫层施工方法垫层施工方法3.6 Construction of Cushion无资料时：无资料时：p pw w水的密度（水的密度（kN/mkN/m3 3）经验系数，粘土取经验系数，粘土取0.950.95，粉质粘土取，粉质粘土取0.960.96，粉土，粉土取取0.970.97；d ds s土颗粒的相对密度（土的比重）；土颗粒的相对密度（土的比重）；opop土的最优含水量（土的最优含水量（%），可按当地经验或取），可按当地经验或取p p +2+2（p p为塑限），粉土取为塑限），粉土取141418%18%。sswdddp01.01opmax3.6 3.6 垫层施工方法垫层施工方法3.6 Construction of Cushion 2.2.含水量含水量 施工含水量应尽量接近最优含水量。3.3.铺填厚度及压实遍数铺填厚度及压实遍数 应通过现场试验确定。采用不同的施工机械，要选择与之相应的参数。3.6 3.6 垫层施工方法垫层施工方法3.6 Construction of Cushion三、填筑要求三、填筑要求要求：分层填筑、分层压实 同层：分段填筑，上下层相错1000 边坡应宽填：需修整：宽填0.2m，不需修整：宽填0.5m。注意：a.分层应接近水平 b.各种土不得混杂使用 c.透水性小的土应铺在透水性大的土之上 3.6 3.6 垫层施工方法垫层施工方法3.6 Construction of Cushion 四、压实方法四、压实方法：机械碾压法机械碾压法 重锤夯实法重锤夯实法 振动压实法振动压实法3.6 3.6 垫层施工方法垫层施工方法3.6 Construction of Cushion机械碾压法机械碾压法采用各种压实机械，如压路机、羊足碾、推土机或其采用各种压实机械，如压路机、羊足碾、推土机或其他压实机械来压实地基土的一种压实方法，常用于他压实机械来压实地基土的一种压实方法，常用于大大面积填土的压实、杂填土地基处理、道路工程及基坑面积填土的压实、杂填土地基处理、道路工程及基坑面积较大的换土垫层的分层压实。面积较大的换土垫层的分层压实。施工时先按设计挖掉要处理的软弱土层，把基础底部施工时先按设计挖掉要处理的软弱土层，把基础底部土碾压密实后，再分层填土，逐层压密。压实效果取土碾压密实后，再分层填土，逐层压密。压实效果取决于被压实土料的含水量和压实机械的能量。决于被压实土料的含水量和压实机械的能量。3.6 3.6 垫层施工方法垫层施工方法3.6 Construction of Cushion机械式振动压路机羊足碾、蛙式打夯机蛙式打夯机重锤夯实法：重锤夯实法：重锤夯实法是用重锤夯实法是用起重机械将夯锤提升到一定高起重机械将夯锤提升到一定高度，然后自由落锤，不断重复度，然后自由落锤，不断重复夯击以加固地基。夯击以加固地基。施工顺序：施工顺序：重锤夯实宜一夯挨一夯顺重锤夯实宜一夯挨一夯顺序进行。在独立柱基基坑内，序进行。在独立柱基基坑内，宜按先外后里的顺序夯击。同宜按先外后里的顺序夯击。同一基坑底面标高不同时，应按一基坑底面标高不同时，应按先深后浅的顺序逐层夯实。先深后浅的顺序逐层夯实。重锤夯实法：重锤夯实法：重锤夯实一般适用地下水位距地表重锤夯实一般适用地下水位距地表0.8m0.8m以上非饱和的以上非饱和的粘土、砂土、杂填土和分层填土，用以提高其强度，粘土、砂土、杂填土和分层填土，用以提高其强度，减少其压缩性和不均匀性，也可用于消除或减少湿陷减少其压缩性和不均匀性，也可用于消除或减少湿陷性黄土的表层湿陷性，性黄土的表层湿陷性，但在有效夯实深度内存在软弱但在有效夯实深度内存在软弱土时，或当夯击振动对邻近建筑物或设备有影响时，土时，或当夯击振动对邻近建筑物或设备有影响时，不得采用。不得采用。3.6 3.6 垫层施工方法垫层施工方法3.6 Construction of Cushion重锤夯实机具设备重锤夯实机具设备 ：1 1、重锤夯实机具设备、重锤夯实机具设备 ：夯锤形状宜采用圆台型，可用夯锤形状宜采用圆台型，可用C20C20钢筋砼，底部钢筋砼，底部填充废铁并设置钢底板以降低重心。锤重填充废铁并设置钢底板以降低重心。锤重15kN15kN，底，底面静压力面静压力151520 kpa20 kpa。2 2、起吊设备：起吊设备：应采用带有摩擦式卷筒的起重机或其应采用带有摩擦式卷筒的起重机或其他起重设备。他起重设备。吊车起吊能力吊车起吊能力33倍锤重。脱钩夯锤倍锤重。脱钩夯锤1.51.5倍锤重。倍锤重。落距落距一般控制在一般控制在2.52.54.5m4.5m之间之间 。3.6 3.6 垫层施工方法垫层施工方法3.6 Construction of Cushion钢筋混凝土夯锤钢筋混凝土夯锤夯击参数夯击参数 ：重锤夯实的重锤夯实的最优含水量最优含水量应通过试验确定。应通过试验确定。夯实的夯实的影响深度影响深度与锤重、锤底直径、落距以及土质条件与锤重、锤底直径、落距以及土质条件等因素有关。对于湿或稍湿，密度为稍密到中密状态的等因素有关。对于湿或稍湿，密度为稍密到中密状态的建筑垃圾杂填土，夯实时如采用建筑垃圾杂填土，夯实时如采用15 kN15 kN的锤，底面直径的锤，底面直径为为1.15m1.15m，落距为，落距为3 34m4m，其有效夯实深度约为，其有效夯实深度约为1.11.11.2m1.2m（相当于锤径）。（相当于锤径）。施工施工夯击遍数夯击遍数的确定：一般试夯约的确定：一般试夯约6 61010遍，施工时可遍，施工时可适当增加适当增加1 12 2遍。遍。3.6 3.6 垫层施工方法垫层施工方法3.6 Construction of Cushion夯击参数夯击参数：停夯标准：再增加夯击能量或夯击次数，土的密度不停夯标准：再增加夯击能量或夯击次数，土的密度不再增加，有时甚至会降低。因此，应进行再增加，有时甚至会降低。因此，应进行现场试验，现场试验，确定确定符合夯击密实度要求的符合夯击密实度要求的最少夯击次数、最后下沉最少夯击次数、最后下沉量量（最后两击的平均下沉量），（最后两击的平均下沉量），总的下沉量总的下沉量及及有效夯有效夯实深度实深度等。对于粘性土及湿陷性黄土，最后下沉量不等。对于粘性土及湿陷性黄土，最后下沉量不应大于应大于10102020，砂性土不应超过，砂性土不应超过5 51010。以此作为。以此作为控制停夯的标准。控制停夯的标准。3.6 3.6 垫层施工方法垫层施工方法3.6 Construction of Cushion夯击参数夯击参数：预留土层厚度预留土层厚度：试夯时总下沉量加：试夯时总下沉量加5050100100，或或S=hkS=hk S S开挖时预留夯实土厚度，开挖时预留夯实土厚度，e e、e e有效夯实深度范围内，夯实前后土的平均天有效夯实深度范围内，夯实前后土的平均天然孔隙比（由试夯确定）；然孔隙比（由试夯确定）；h h有效夯实深度（）；有效夯实深度（）；k k经验系数，一般取为经验系数，一般取为1.61.62.02.0。分层夯实时，分层夯实时，每层土的虚铺厚度每层土的虚铺厚度应试夯确定，一般相应试夯确定，一般相当于锤直径，试夯层数不宜少于当于锤直径，试夯层数不宜少于2 2层。层。eee13.6 3.6 垫层施工方法垫层施工方法3.6 Construction of Cushion施工要点施工要点 ：1 1）施工前应试夯。面积不小于）施工前应试夯。面积不小于10m10m10 m10 m。2 2）夯前应检查土的含水量；加水：应待水全部渗入土）夯前应检查土的含水量；加水：应待水全部渗入土中一昼夜后方可夯击。减水：铺撒吸水材料（如生石灰、中一昼夜后方可夯击。减水：铺撒吸水材料（如生石灰、干土等）换土或其它有效措施处理。干土等）换土或其它有效措施处理。3 3）周边作好排水措施，防止坑内灌水。）周边作好排水措施，防止坑内灌水。4 4）夯实范围）夯实范围 基础底面，每边超出基础底面，每边超出0.5 m0.5 m；5 5）宜按一夯挨一夯顺序进行）宜按一夯挨一夯顺序进行 ；标高不一致时，先深后；标高不一致时，先深后浅、逐层夯击；浅、逐层夯击；3.6 3.6 垫层施工方法垫层施工方法3.6 Construction of Cushion振动压实法振动压实法：振动压实法是利用各种振动压实机，将松散土振压振动压实法是利用各种振动压实机，将松散土振压密实。密实。适用于处理无粘性土或粘粒含量少，透水性较好适用于处理无粘性土或粘粒含量少，透水性较好的松散杂填土以及矿渣、碎石、砾石、砾砂、砂砾的松散杂填土以及矿渣、碎石、砾石、砾砂、砂砾石等地基。石等地基。3.6 3.6 垫层施工方法垫层施工方法3.6 Construction of Cushion振动压实法振动压实法：工作原理工作原理:由电动机带动两个偏心块以相同速度反向由电动机带动两个偏心块以相同速度反向转动而产生很大的垂直振动力转动而产生很大的垂直振动力振动压实机械振动压实机械:振动压实机（振动压实机（2T2T，振动力，振动力98KN98KN）插入式振动器插入式振动器 平板式振动器平板式振动器3.6 3.6 垫层施工方法垫层施工方法3.6 Construction of Cushion振动压实机示意图手扶振动压路机(内燃)振动平板夯YZ2 型振动压路机振动式平板系列夯实机 压实效果：一般杂填土振实后，地基承载力特征值可达100120kPa。振动压实效果与填土成分、振动时间等因素有关，一般振动时间越长，效果越好，但超过某一值后，振动引起的下沉基本稳定，继续振动不能起到进一步压实作用。振实范围应从基础边缘放出0.6m左右，先振基槽两边，后振中间，其振实的标准是以振动机原地振实不再继续下沉为合格，并辅以轻便触探试验检验其均匀性及影响深度。各种压实机械铺土厚度及压实遍数垫层的每层铺填厚度及压实遍数四、压实方法选择四、压实方法选择：素填土宜用平碾和羊足碾，砂石等宜用振动碾和素填土宜用平碾和羊足碾，砂石等宜用振动碾和振动压实机和水撼法，当有效夯实深度内土的饱和度振动压实机和水撼法，当有效夯实深度内土的饱和度小于或接近小于或接近0.60.6时，可采用重锤夯实。时，可采用重锤夯实。机械碾压速度应控制在下述范围内：平碾为机械碾压速度应控制在下述范围内：平碾为2km/h2km/h；羊足碾；羊足碾3km/h3km/h；振动碾；振动碾2km/h2km/h；振动压实机；振动压实机0.5km/h0.5km/h。3.6 3.6 垫层施工方法垫层施工方法3.6 Construction of Cushion3.7 3.7 质量检验质量检验3.7 Quality Verification Test 1 1 对粉质粘土、灰土、粉煤灰和砂石对粉质粘土、灰土、粉煤灰和砂石垫层的施工质量检验可用环刀法、贯入仪垫层的施工质量检验可用环刀法、贯入仪法、静力触探、轻型动力触探或标准贯入法、静力触探、轻型动力触探或标准贯入试验检验；对砂石、矿渣垫层可用重型动试验检验；对砂石、矿渣垫层可用重型动力触探试验。力触探试验。2 2 垫层的施工质量检验必须分层进行。垫层的施工质量检验必须分层进行。应在每层的压实系数符合设计要求后铺填应在每层的压实系数符合设计要求后铺填上层土。上层土。3 3 采用环刀法检验垫层的施工质量时，采用环刀法检验垫层的施工质量时，取样点应位于每层厚度的取样点应位于每层厚度的2/32/3处。检验点数处。检验点数量，对大基坑每量，对大基坑每5050100m100m2 2不应少于不应少于1 1个检验个检验点；对基槽每点；对基槽每101020m20m不应少于不应少于1 1个点；每个点；每个独立柱基不应少于个独立柱基不应少于1 1个点。个点。4 4 竣工验收采用载荷试验检验垫层承载竣工验收采用载荷试验检验垫层承载力时，每个单体工程不宜少于力时，每个单体工程不宜少于3 3点。点。砂石垫层质量检验的主要方法：砂石垫层质量检验的主要方法：（1 1）环刀取样法）环刀取样法用容积不小于用容积不小于2002003 3的环刀压入垫层中的每层的环刀压入垫层中的每层深度处取样，测其干密度，以不小于砂料在中深度处取样，测其干密度，以不小于砂料在中密状态时的干密度为合格。密状态时的干密度为合格。环刀取样点的数目，对大基坑每环刀取样点的数目，对大基坑每5050100100应不应不少于少于1 1点；对基槽每点；对基槽每101020 m20 m应不少于应不少于1 1点；每点；每个单独柱基应不少于个单独柱基应不少于1 1个点。个点。3.7 3.7 质量检验质量检验3.7 Quality Verification Test（2 2）贯入测定法）贯入测定法先将垫层表面的砂刮掉先将垫层表面的砂刮掉3030，再用贯入仪、钢筋或钢叉，再用贯入仪、钢筋或钢叉等以贯入度的大小来定性地检验砂垫层的质量，以不大等以贯入度的大小来定性地检验砂垫层的质量，以不大于通过相关试验确定的贯入度为合格。于通过相关试验确定的贯入度为合格。钢筋贯入法：用钢筋贯入法：用2020，长，长1.25m1.25m的钢筋，垂直举离砂的钢筋，垂直举离砂垫层表面垫层表面7070时自由下落，测其贯入深度。时自由下落，测其贯入深度。钢叉贯入法：所用钢叉同水撼法，于钢叉贯入法：所用钢叉同水撼法，于5050高处自由落下，高处自由落下，测其贯入深度。测其贯入深度。3.7 3.7 质量检验质量检验3.7 Quality Verification Test