换填垫层法-PPT课件.ppt

1、地基处理地基处理地基处理地基处理2.12.1概述概述2.22.2土的压实原理土的压实原理2.32.3换填垫层设计换填垫层设计2.42.4垫层碾压施工垫层碾压施工2.42.4质量检验质量检验主要内容地基处理地基处理软土软土2.1 概述概述1 1将基础底面下处理范围内将基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去的软弱土层部分或全部挖去当软弱土地基的承载力和变形满足当软弱土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求不了建筑物的要求, ,怎么办？怎么办？软弱土层的软弱土层的厚度不大厚度不大2 2分层换填强度较大的砂、分层换填强度较大的砂、碎石、素土、灰土、二灰、碎石、素土、灰土、二灰、粉煤灰、高炉干渣或

2、其它性粉煤灰、高炉干渣或其它性能稳定、无侵蚀性等材料能稳定、无侵蚀性等材料3 3并压（夯、振）实至要求的密实度并压（夯、振）实至要求的密实度为止，这种地基处理方法称为换填法。为止，这种地基处理方法称为换填法。地基处理地基处理通常基坑开挖后，利用分层回填压实，也可处理较深的软弱土通常基坑开挖后，利用分层回填压实，也可处理较深的软弱土层，但经常由于地下水位高而需要采用降水措施；坑壁放坡占层，但经常由于地下水位高而需要采用降水措施；坑壁放坡占地面积大或需要基坑支护；以及施工土方量大，弃土多等因素，地面积大或需要基坑支护；以及施工土方量大，弃土多等因素，从而使处理费用增高，工期延长，因此换填法的处理深

3、度通常从而使处理费用增高，工期延长，因此换填法的处理深度通常宜控制在宜控制在3 3米以内。但也不应小于米以内。但也不应小于0.50.5米米，因为垫层太薄，则换，因为垫层太薄，则换土垫层的作用也不显著。在湿陷性黄土地区或土质较好场地，土垫层的作用也不显著。在湿陷性黄土地区或土质较好场地，一般坑壁可直立或边坡稳定时，一般坑壁可直立或边坡稳定时，处理深度可限制在处理深度可限制在5 5米以内。米以内。“软弱土层的厚度不大软弱土层的厚度不大” ” -到底是多少米？在实际工程到底是多少米？在实际工程中，什么情况下优先选用该法？中，什么情况下优先选用该法？ 适用性：适用性：哈哈 哈，问题哈，问题来了来了垫层

4、太薄，换土垫层的作垫层太薄，换土垫层的作用不明显用不明显地基处理地基处理根据土中附加应力分布规律，让垫层承受上部较大的应根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。力，软弱层承担较小的应力，以满足设计对地基的要求。基本原理：基本原理：2.1 概述概述1. 1.提高地基承载力提高地基承载力-采用抗剪强度较高的填筑材料采用抗剪强度较高的填筑材料2.2.减小沉降量减小沉降量-密实，垫层对应力的扩散作用密实，垫层对应力的扩散作用3.3.加速软弱土的排水固结加速软弱土的排水固结-绕基础排水，增加了排绕基础排水，增加了排水面，使基础下的空隙水压力迅速消

5、散。水面，使基础下的空隙水压力迅速消散。4.4.防止冻胀，空隙大，减小了毛细管现象防止冻胀，空隙大，减小了毛细管现象5.5.消除膨胀土的胀缩作用消除膨胀土的胀缩作用-干湿循环干湿循环6 6，消除湿陷性黄土的湿陷作用，消除湿陷性黄土的湿陷作用地基处理地基处理根据换填材料的不同可分为：根据换填材料的不同可分为：(4) (4) 粉煤灰粉煤灰(7) (7) 土工合成材料土工合成材料(5) (5) 矿渣矿渣(6) (6) 其他工业废渣其他工业废渣（1 1）砂石）砂石(2) (2) 粉质粘土粉质粘土 (3) (3) 灰土灰土地基处理地基处理p垫层材料选用垫层材料选用-砂石砂石 砂石垫层材料宜选用质地坚硬的

6、碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂石垫层材料宜选用质地坚硬的碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂、或石屑（粒径小于砂、粗砂、中砂、或石屑（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45%45%），应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。），应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。当使用粉细砂或石粉（粒径小于当使用粉细砂或石粉（粒径小于0.075mm0.075mm的部分不应超过总重的的部分不应超过总重的9%9%）时，）时，应掺入不少于总重的应掺入不少于总重的30%30%的碎石或卵石。的碎石或卵石。砂石的最大粒径不宜大于砂石的最大粒径不宜大于50mm50mm。对湿陷性黄土地基，对湿陷性

7、黄土地基，不得选用砂石等渗水材料不得选用砂石等渗水材料。地基处理地基处理(2) (2) 粉质粘土粉质粘土 土料中有机质含量不得超过土料中有机质含量不得超过5%5%，亦不得含有冻土或膨胀，亦不得含有冻土或膨胀土。当含有碎石时，其粒径不宜大于土。当含有碎石时，其粒径不宜大于50mm50mm。用于湿陷性黄土或。用于湿陷性黄土或膨胀土地基的粉质粘土垫层，土料中不得夹有砖、瓦和石块膨胀土地基的粉质粘土垫层，土料中不得夹有砖、瓦和石块地基处理地基处理 (3) (3) 灰土灰土体积配合比宜为体积配合比宜为2:82:8或或3:73:7。土料宜用粉质粘土，不宜使用块状土料宜用粉质粘土，不宜使用块状粘土和砂质粘土

8、粘土和砂质粘土，不得含有松软杂质，并应过筛，其颗粒粒径不，不得含有松软杂质，并应过筛，其颗粒粒径不得大于得大于15mm15mm。石灰宜用新鲜的消石灰石灰宜用新鲜的消石灰，其颗粒粒径不得大于，其颗粒粒径不得大于5mm5mm。地基处理地基处理(4) (4) 粉煤灰粉煤灰 可用于道路、堆场、和小型建筑、构筑物的换填垫层。可用于道路、堆场、和小型建筑、构筑物的换填垫层。粉煤粉煤灰垫层上宜覆土灰垫层上宜覆土0.30.5m。作为建筑物垫层的粉煤灰应符合放射作为建筑物垫层的粉煤灰应符合放射性安全标准的要求。粉煤灰垫层中的金属构件、管网宜采用适当性安全标准的要求。粉煤灰垫层中的金属构件、管网宜采用适当防腐措施

9、。大量填筑粉煤灰时应考虑对地下水和土壤的环境影响。防腐措施。大量填筑粉煤灰时应考虑对地下水和土壤的环境影响。地基处理地基处理(5) (5) 矿渣矿渣垫层使用的矿渣是指高炉重矿渣垫层使用的矿渣是指高炉重矿渣，可分为分级矿渣或不分级矿渣、混，可分为分级矿渣或不分级矿渣、混合矿渣及原状矿渣。矿渣垫层主要用于堆场、道路和地坪，也可用于小合矿渣及原状矿渣。矿渣垫层主要用于堆场、道路和地坪，也可用于小型建筑、构筑物地基。型建筑、构筑物地基。(6) (6) 其他工业废渣其他工业废渣在有可靠试验结果或成功工程经验时，对质地坚硬、性能稳在有可靠试验结果或成功工程经验时，对质地坚硬、性能稳定、无腐蚀性和放射性危害

10、的工业废渣等均可用于填筑换填垫层。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。被选用工业废渣的粒径、级配和施工工艺等应通过试验确定。被选用工业废渣的粒径、级配和施工工艺等应通过试验确定。地基处理地基处理(7) (7) 土工合成材料土工合成材料 由分层铺设的土工合成材料与地基土构成由分层铺设的土工合成材料与地基土构成加筋层加筋层。所用土。所用土工合成材料的品种与性能及填土的土类应根据工程特性和地基工合成材料的品种与性能及填土的土类应根据工程特性和地基土条件，按照现行国家标准土条件，按照现行国家标准土工合成材料应用技术规范土工合成材料应用技术规范（GB50290-98GB50290-

11、98）的要求，通过设计并进行现场试验后确定。）的要求，通过设计并进行现场试验后确定。地基处理地基处理淤泥修正后地基承载力特征值：淤泥修正后地基承载力特征值：makf给定的淤泥地基承载力特征值；给定的淤泥地基承载力特征值；软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度；软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度；D软弱下卧层以上埋深。软弱下卧层以上埋深。30 .5a za kbdmffbD 0,1.0,bb由于淤泥与淤所以淤泥泥质土的承载力修正系数层承载力修正：公式变为：0.5azakmffD地基处理地基处理土的加权平均重度土的加权平均重度设第第i层土的重度为层土的重度为 ，厚度为，厚度为则这则这i层的加权平均重度

12、为层的加权平均重度为 1 12233123h +.+.iimihhhhhhhihi二二三三第第i层层第一层第一层地面地面m地基处理地基处理土的各种重度土的各种重度 重度又称为容重、体积重量。土的重度通常是指土的天然重度，即单位体积中土颗粒所受的重的天然重度，即单位体积中土颗粒所受的重力力,是土的有效密度与重力加速度的乘积是土的有效密度与重力加速度的乘积.地下水位以上地下水位以上土的重度土的重度地下水位以下地下水位以下土的重度土的重度=有效重度有效重度有效重度有效重度=土的重度土的重度-浮力（水的重度）浮力（水的重度）地基处理地基处理1.0m1.2m3217.5/50aKkN mfkPa淤泥，粉

13、质粘土，3117.5/kN m粉质粘土120kNkN1.5m0.5azakmffD0.5=50+11.5-0.5=73kPaazakmffD （2.5）17.5 1.0(17.5 10) 1.52.511.5/mkN m地基处理地基处理 0.5azakmffD318/mkN m0.5=80+18-0.5=106.1kPaazakmffD （1.95）地基处理地基处理问题：持力层持力层软弱下卧层软弱下卧层承载能力承载能力验算验算基底反力基底反力承载力承载力确定地基承载力确定地基承载力的目的的目的? ?kNkg地基处理地基处理问题：垫层（被置换）垫层（被置换）下卧层下卧层垫层底垫层底反力反力承载力

14、承载力确定地基承载力确定地基承载力的目的的目的? ?kNkg软弱下卧层软弱下卧层承载力验算承载力验算地基处理地基处理地基承载力验算持力层承载力验算持力层承载力验算软弱下卧层承载力验算软弱下卧层承载力验算地基处理地基处理地基承载力验算荷载荷载-基底反力基底反力 pk k地基承载力特征值地基承载力特征值 fa地基处理地基处理问题问题： 实际工程中，事先知道基底实际工程中，事先知道基底尺寸吗？尺寸吗？地基处理地基处理FdG持力层持力层下卧层下卧层强度要求：地基承载力 pkfakkkaNgpfAkaGNAfd地基处理地基处理gkNkdpkkkkaNgpfANNk k：作用在基础顶面的：作用在基础顶面的

15、荷载效应标准组合值，荷载效应标准组合值，kNkNAA：基底面积，：基底面积，m m2 2；AAl lb b，一般一般l/b=1.02.0l/b=1.02.0；地基处理地基处理kkkaNgpfAg gk k：基础自重和基础上的土重，基础自重和基础上的土重，kNkN。对于一般实体基础，可取：。对于一般实体基础，可取：kGgAd G G：基础及回填土的：基础及回填土的平均重度，平均重度，一般取一般取20kN/m20kN/m3 3d d：基础的平均埋深（室内外基础的平均埋深（室内外地坪与基底高度差的平均地坪与基底高度差的平均值），值），m m(1.21.5)/21.35dm地基处理地基处理问题：垫层（

16、被置换）垫层（被置换）下卧层下卧层垫层底垫层底反力反力承载力承载力确定地基承载力确定地基承载力的目的的目的? ?kFkG软弱下卧层软弱下卧层承载力验算承载力验算地基处理地基处理azczzfpp垫层底面处垫层底面处的附加应力的附加应力垫层底面处垫层底面处的自重应力的自重应力垫层底面软弱土层垫层底面软弱土层经深度修正后的地经深度修正后的地基承载力的特征值基承载力的特征值一般根据一般根据垫层底面处垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不土的自重应力与附加应力之和不超过同一标高处软弱土层（经深度修正后）的承载力特征值超过同一标高处软弱土层（经深度修正后）的承载力特征值确定确定: : 按下按下卧层卧层的承

17、的承载力载力确定确定地基处理地基处理回填土回填土砂垫层砂垫层czpzpbazczzfpp(1) (1) 垫层厚度的确定垫层厚度的确定按下按下卧层卧层的承的承载力载力确定确定地基处理地基处理问题：pz 荷载作用下垫层底面处的附件应力荷载作用下垫层底面处的附件应力地基处理地基处理此时基础底面土压力(1) (1) 垫层厚度的确定垫层厚度的确定kN1dkgkkN 与g 荷载下基础底面压力zkc()pppzP荷载作用下垫层底面的附件应力kP荷载作用下基础底面的平均压力cP基础底面处土的自重压力kcpp基础底面处的附加应力地基处理地基处理gkNkdpkkkkNgpANNk k：作用在基础顶面的作用在基础顶

18、面的荷载效应标准组合值，荷载效应标准组合值，kNkNAA：基底面积，：基底面积，m m2 2；AAl lb b，条形基础条形基础l=1ml=1m；kP荷载作用下基础底面的平均压力地基处理地基处理g gk k：基础自重和基础上的土重，基础自重和基础上的土重，kNkN。对于一般实体基础，可取：。对于一般实体基础，可取：kGgAd G G：基础及回填土的：基础及回填土的平均重度，平均重度，一般取一般取20kN/m20kN/m3 3d d：基础的平均埋深（室内外地基础的平均埋深（室内外地坪与基底高度差的平均值），坪与基底高度差的平均值），m m(1.21.5)/21.35dmkkkNgpA3325/,

19、18/cskNmkNm已知混凝土土重地基处理地基处理111()kckkkGkGppNgdANddANdAkGgAdPc基础底面处土的自重压力kP荷载作用下基础底面的平均压力地基处理地基处理1.0m1.2m3217.5/50aKkN mfkPa淤泥，粉质粘土，3117.5/kN m粉质粘土120kNkN1.5mkcpp111()120(2017.5) 11.2102.5kckkkGkGppNgdANddANdAkPa地基处理地基处理计算位置计算位置Fk pkdz pcz软土软土pz平均平均压力压力z()2kczpp bpbztgkcpp基础底面处的附加应力zp 荷载作用下垫层底面处的附件应力地基

20、处理地基处理计算位置计算位置Fk pkdz pcz软土软土Es1Es2pz平均平均压力压力z()(2)(2)kczpp lbpbztglztgkcpp基础底面处的附加应力zp 荷载作用下垫层底面处的附件应力地基处理地基处理条形基础：条形基础： tan2)(ckzzbppbp矩形基础矩形基础： )tan2)(tan2()(ckzzlzbppblp换填垫层的厚度不宜小于换填垫层的厚度不宜小于0.5m0.5m，也不宜大于，也不宜大于3m3m。zp以上两式中以上两式中 l l、b b 分别为矩形基础长度和宽度；分别为矩形基础长度和宽度； z z 基础底面至软弱土层顶面的距离；基础底面至软弱土层顶面的距

21、离； 应力扩散角，常见的垫层应力扩散角按表应力扩散角，常见的垫层应力扩散角按表3.33.3确定。确定。 地基处理地基处理kNkg 应力扩散角 众所周知，众所周知，基础承受上部传来的荷载并将荷载传递给地基基础承受上部传来的荷载并将荷载传递给地基持力层，地基持力层就担负起承担并逐渐分散均匀地传给持力层，地基持力层就担负起承担并逐渐分散均匀地传给地壳的责任。地壳的责任。这个逐渐分散的方式就是这个逐渐分散的方式就是扩散扩散，扩散的扩散的规律是按照一定的角度往下逐渐扩大范围规律是按照一定的角度往下逐渐扩大范围，这个扩散角度，这个扩散角度大小与基础材料的弹性模量与持力层的压缩模量有关、与大小与基础材料的弹

22、性模量与持力层的压缩模量有关、与持力层土的内摩擦角有关。详见规范持力层土的内摩擦角有关。详见规范GB50007-2002. GB50007-2002. 地基处理地基处理z/b换填材料换填材料中、粗、砾、碎中、粗、砾、碎石土、石屑石土、石屑粉质粘土、粉质粘土、粉煤灰粉煤灰灰土灰土0.250.50203062328 压力扩散角压力扩散角 注：注：1 1、当、当Z/b0.25Z/b0.25时，除灰土外，其余材料均取时，除灰土外，其余材料均取=0=0； 2 2、当、当0.25Z/b0.500.25Z/b0.50时，可内插求得。时，可内插求得。计算时，先假设一个垫层的厚度，验算。如不合要求，计算时，先假

23、设一个垫层的厚度，验算。如不合要求，则改变厚度，重新验算，直至满足为止，一般砂垫层的则改变厚度，重新验算，直至满足为止，一般砂垫层的厚度为厚度为1 12m2m左右，过薄的垫层左右，过薄的垫层(0.5m)(3m)(3m)则施工较困难。则施工较困难。地基处理地基处理1.0m1.2m3217.5/50aKkN mfkPa淤泥，3117.5/kN m粉质粘土120kNkN1.5mzp 127,1.6,0.95/0.590.5,=30tan0.577kcppkNbm zmz b由则，kcz()2 tan1.6 1271.620.950.57775.36b pppbzkPa地基处理地基处理计算位置计算位置

24、Nk pkdz pcz软土软土pz平均平均压力压力zczazPPfczPzPazf地基处理地基处理1.0m1.2m3217.5/50aKkN mfkPa淤泥，3117.5/kN m粉质粘土120kNkN1.5mczpz42pkPa17.5 1.0(17.5 10) 1.529.2zpkPa4229.271.273.4zczppkPakPa满足要求满足要求地基处理地基处理(2) (2) 垫层宽度的确定垫层宽度的确定 垫层底面的宽度应垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散满足基础底面应力扩散和和防止垫层向防止垫层向两侧挤出两侧挤出的要求。可按下式进行计算或根据当地经验确定。的要求。可按下式进行计算或

25、根据当地经验确定。 2 tanbbz 垫层顶面宽度可从垫层底面两侧向上，按基坑开挖期间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，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垫层顶面每边超出基础底边不宜小于底边不宜小于300mm300mm。地基处理地基处理1.0m1.2m3217.5/50aKkN mfkPa淤泥，3117.5/kN m粉质粘土120kNkN1.5mb 2 tan1.2 2 0.95 0.5772.933bbzmm 则，取砂垫层底面宽度为地基处理地基处理(3) (3) 垫层承载力的确定垫层承载力的确定 由于理论计算方法尚不够完善，垫层

26、的承载力宜通过现由于理论计算方法尚不够完善，垫层的承载力宜通过现场试验确定，当无试验资料时，可按表场试验确定，当无试验资料时，可按表3.23.2采用，并应进行采用，并应进行下卧层承载力的验算。下卧层承载力的验算。 换填材料换填材料承载力特征值承载力特征值fak/kPa碎石、卵石碎石、卵石200300土夹石土夹石150200砂夹石砂夹石200250中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾150200粉质粘土粉质粘土130180石屑石屑120150矿渣矿渣200300灰土灰土200250粉煤土粉煤土120150地基处理地基处理 (4) (4) 沉降计算沉降计算 垫层地基的变形等于垫

27、层自身的变形量垫层地基的变形等于垫层自身的变形量 s s1 1 与下卧土层与下卧土层的变形量的变形量s s2 2之和，可按下式进行计算：之和，可按下式进行计算：21ssss12)(Ezpps 垫层下卧层的变形量垫层下卧层的变形量s s2 2 可按现行国家标准可按现行国家标准建筑地基基础建筑地基基础设计规范设计规范（GB50007GB5000720122012）的有关规定计算。下卧层顶面承）的有关规定计算。下卧层顶面承受换填材料本身的压力超过原天然土层压力较多的工程，地基受换填材料本身的压力超过原天然土层压力较多的工程，地基下卧层将产生较大的变形。如工程条件许可，宜尽早换填，以下卧层将产生较大的

28、变形。如工程条件许可，宜尽早换填，以使由此引起的大部分地基变形在上部结构施工之前完成。使由此引起的大部分地基变形在上部结构施工之前完成。地基处理地基处理 垫层地基的沉降垫层地基的沉降（1 1）粗粒换填料而言，垫层地基变形可仅考虑下卧层的变形）粗粒换填料而言，垫层地基变形可仅考虑下卧层的变形（2 2）细粒料垫层，应计算垫层自身变形，其模量根据试验或经验确定）细粒料垫层，应计算垫层自身变形，其模量根据试验或经验确定 垫层自身的变形垫层自身的变形 软弱下卧层的变形软弱下卧层的变形 注意注意地基处理地基处理1.0m1.2m3217.5/50aKkN mfkPa淤泥，3117.5/kN m粉质粘土120

29、kNkN1.5m书上例题书上例题 : :某四层砖混结构的住宅建筑，承重墙下为条形基础，上某四层砖混结构的住宅建筑，承重墙下为条形基础，上部建筑物作用于基础的荷载每米部建筑物作用于基础的荷载每米120kN120kN，基础的平均重度为，基础的平均重度为20kN/m20kN/m。地基土表层为粉质粘土，厚地基土表层为粉质粘土，厚1m1m，重度为，重度为17 .5kN/m17 .5kN/m，第二层为淤泥，第二层为淤泥质粘土，厚质粘土，厚15m15m，重度为，重度为17.8kN/m17.8kN/m，地基承载力特征值为，地基承载力特征值为50kPa,承承载力修正系数第三层为密实的砂砾石载力修正系数第三层为密

30、实的砂砾石,地下水距地表为地下水距地表为1m.因为地基因为地基土较软弱土较软弱,不能承受建筑物的荷载不能承受建筑物的荷载,试设计砂垫层试设计砂垫层.地基处理地基处理砂垫层的厚度为砂垫层的厚度为1.5m1.5m【解解】:(1)先假设砂垫层的厚度为先假设砂垫层的厚度为1.5m,垫层材料采用粗砂，查表垫层材料采用粗砂，查表3.2得承载力特征值为得承载力特征值为150kPa。(2) 基础的宽度为：基础的宽度为：(3) 粗砂厚度粗砂厚度: 1200.92 ,=1.215020 1.0KakNbmbmfd取1 121(10)()17.5 1.0(17.810)(1.01.51)29.2czphdzhkPa

31、(4) 垫层地面处土的自重应力垫层地面处土的自重应力: /1.5/1.21.25,=30z b则一、设计基础，不要求掌握一、设计基础，不要求掌握二、设计垫层二、设计垫层三、求三、求Pcz地基处理地基处理(5)垫层地面的附加应力垫层地面的附加应力:1+12020 1.0 1.217.5 1.0102.51.2()1.2 102.542.02 tan1.22 1.5tan30kkkckczNgppdbkPab pppkPabz31.0 17.51.5-=11.7/2.5mkNm（17.8 10）(6) 垫层底面以上土的加权平均重度垫层底面以上土的加权平均重度: 垫层底面的埋深垫层底面的埋深: 1.

32、0 1.52.5Ddzm砂垫层的厚度为砂垫层的厚度为1.5m1.5m四、求四、求Pz五、求五、求faz地基处理地基处理下卧层淤泥修正后的地基承载力特征值：下卧层淤泥修正后的地基承载力特征值：(7) 验算下卧层的强度验算下卧层的强度: (3)(0.5)50+1.0 11.7-=bazmakdffbD （2.5 0.5）73.4kPa42.029.271.273.4zczazppkPafkPa2 tan1.22 1.5 tan302.93bbzm (8) 确定垫层的底宽确定垫层的底宽: b则满足要求则满足要求砂垫层的厚度为砂垫层的厚度为1.5m1.5m六、验算强度六、验算强度七、确定垫层宽度七、确

33、定垫层宽度地基处理地基处理假设砂垫层的厚度为1.0m假设砂垫层的厚度为2.0m满足承载力的要求吗？满足承载力的要求吗？地基处理地基处理【解解】:(1)先假设砂垫层的厚度为先假设砂垫层的厚度为1.0m,垫层材料采用粗砂，查表垫层材料采用粗砂，查表3.2得承载力特征值为得承载力特征值为150KPa。(2) 基础的宽度为：基础的宽度为：(3) 粗砂厚度粗砂厚度: 1200.9215020 1.0KakNbfd1 121(10)()17.5 1.0(17.810)(1.01.01)25.3czphdzhkPam (4) 垫层地面处土的自重应力垫层地面处土的自重应力: 30取取b=1.2m变小变小砂垫层

34、的厚度为砂垫层的厚度为1.01.0m m/1.0/1.20.83z b 地基处理地基处理(5)垫层地面的附加应力垫层地面的附加应力:1+120+20 1.0 1.217.5 1.0102.51.2()1.2 102.552.32 tan1.22 1.0tan30kkkckczNgppdbkPab pppkPabz31.0 17.51.0-=12.65/2.0mkNm（17.8 10）(6) 下卧层顶面上土的加权平均重度下卧层顶面上土的加权平均重度: 垫层底面的埋深垫层底面的埋深: 1.0 1.02.0Ddzm变大变大变小变小砂垫层的厚度为砂垫层的厚度为1.01.0m m地基处理地基处理下卧层淤

35、泥修正后的地基承载力特征值：下卧层淤泥修正后的地基承载力特征值：(7) 验算下卧层的强度验算下卧层的强度: (0.5)50+1.0 12.65-=azmakdffD （2.0 0.5）70.0kPa52.325.377.670.0zczazppkPafkPa不满足要求，需增大垫层厚度进行试算不满足要求，需增大垫层厚度进行试算变小变小砂垫层的厚度为砂垫层的厚度为1.01.0m m地基处理地基处理【解解】:(1)先假设砂垫层的厚度为先假设砂垫层的厚度为2.0m,垫层材料采用粗砂，查表垫层材料采用粗砂，查表3.2得承载力特征值为得承载力特征值为150KPa。(2) 基础的宽度为：基础的宽度为：(3)

36、 粗砂厚度粗砂厚度: 1200.9215020 1.0KakNbmfd/2.0/1.21.67z b 1 121(10)()17.5 1.0(17.810)(1.02.01)33.4czphdzhkPa(4) 垫层地面处土的自重应力垫层地面处土的自重应力: 30取取b=1.2m变大变大砂垫层的厚度为砂垫层的厚度为2.02.0m m地基处理地基处理(5)垫层地面的附加应力垫层地面的附加应力:112020 1.0 1.217.5 1.0102.51.2()1.2 102.535.12 tan1.222.0tan30kkkckczNgppdbkPab pppkPabz31.0 17.52.0-=11

37、.03/3.0mkNm（17.8 10）(6) 下卧层顶面上土的加权平均重度下卧层顶面上土的加权平均重度: 垫层底面的埋深垫层底面的埋深: 1.02.03.0Ddzm变小变小变大变大砂垫层的厚度为砂垫层的厚度为2.02.0m m地基处理地基处理下卧层淤泥修正后的地基承载力特征值：下卧层淤泥修正后的地基承载力特征值：(7) 验算下卧层的强度验算下卧层的强度: (0.5)50+1.0 11.03-=azmakdffD （3.0 0.5）77.5kPa35.133.468.577.5zczazppkPafkPa2 tan1.22 2.0 tan303.5bbzm (8) 确定垫层的底宽确定垫层的底宽

38、: b则满足要求则满足要求变大变大变大变大砂垫层的厚度为砂垫层的厚度为2.02.0m m地基处理地基处理假设基础的宽度为1.0m，假设基础的宽度为1.4m，满足承载力的要求吗？地基处理地基处理【解解】:(1)先假设砂垫层的厚度为先假设砂垫层的厚度为1.5m,垫层材料采用粗砂，查表垫层材料采用粗砂，查表3.2得承载力特征值为得承载力特征值为150KPa。(2) 基础的宽度为：基础的宽度为：(3) 粗砂厚度粗砂厚度: 1200.9215020 1.5KakNbfdm (4) 垫层地面处土的自重应力垫层地面处土的自重应力: 30取取b=1.0m基础的宽度为基础的宽度为1.01.0m m/1.5/1.

39、01.5z b 1 121(10)()17.5 1.0(17.810)(1.01.51)29.2czphdzhkPa不变不变地基处理地基处理(5)垫层地面的附加应力垫层地面的附加应力:112020 1.0 1.0(17.5 1.0)122.51.0()1.0 122.544.92 tan1.02 1.5tan30kkkckczNgppdbkPab pppkPabzo(6) 下卧层顶面上土的加权平均重度下卧层顶面上土的加权平均重度: 垫层底面的埋深垫层底面的埋深: 变大变大变大变大31.0 17.51.5-=11.7/2.5mkNm（17.8 10）不变不变1.01.52.5Ddzm不变不变基础

40、的宽度为基础的宽度为1.01.0m m地基处理地基处理下卧层淤泥修正后的地基承载力特征值：下卧层淤泥修正后的地基承载力特征值：(7) 验算下卧层的强度验算下卧层的强度: 则不满足要求，需增大基础宽度进行试算。则不满足要求，需增大基础宽度进行试算。(0.5)50+1.0 11.7-=azmakdffD （2.5 0.5）73.4kPa不变不变44.929.274.173.4zczazppkPafkPa变大变大基础的宽度为基础的宽度为1.01.0m m地基处理地基处理【解解】:(1)先假设砂垫层的厚度为先假设砂垫层的厚度为1.5m,垫层材料采用粗砂，查表垫层材料采用粗砂，查表3.2得承载力特征值为

41、得承载力特征值为150KPa。(2) 基础的宽度为：基础的宽度为：(3) 粗砂厚度粗砂厚度: 1200.9215020 1.5KakNbmfd(4) 垫层地面处土的自重应力垫层地面处土的自重应力: 30取取b=1.4m/1.5/1.41.07z b 1 121(10)()17.5 1.0(17.810)(1.01.51)29.2czphdzhkPa不变不变基础的宽度为基础的宽度为1.41.4m m地基处理地基处理(5)垫层地面的附加应力垫层地面的附加应力:112020 1.0 1.417.5 1.088.21.4()1.448.239.42 tan1.42 1.5tan30kkkckczNgp

42、pdbkPab pppkPabzo(6) 下卧层顶面上土的加权平均重度下卧层顶面上土的加权平均重度: 垫层底面的埋深垫层底面的埋深: 变小变小变小变小31.0 17.51.5-=11.7/2.5mkNm（17.8 10）不变不变1.01.52.5Ddzm不变不变基础的宽度为基础的宽度为1.41.4m m地基处理地基处理下卧层淤泥修正后的地基承载力特征值：下卧层淤泥修正后的地基承载力特征值：(7) 验算下卧层的强度验算下卧层的强度: (8) 确定垫层的底宽确定垫层的底宽: b则满足要求则满足要求(0.5)50+1.0 11.7-=azmakdffD （2.5 0.5）73.4kPa不变不变39.

43、429.268.673.4zczazppkPafkPa2 tan1.42 1.5tan 303.13bbzm 变小变小基础的宽度为基础的宽度为1.41.4m m地基处理地基处理 zbz/bPczPzPcz+Pzfaz是否满足1.51.21.2529.242.071.273.4满足1.01.20.8325.3-3.952.3+10.377.6+6.4 70.0-3.4 不满不满足足2.01.21.6733.4+4.2 35-7 68.4-2.8 77.5+4.1 满足1.51.01.5029.244.9+2.9 74.1+2.9 73.4不满不满足足1.51.41.0429.239.4-2.6

44、68.6-2.6 73.4满足变垫层厚度和基础宽度下各参数汇总表变垫层厚度和基础宽度下各参数汇总表地基处理地基处理计算计算3.11.0m1.6m3217.5/80aKkN mfkPa淤泥，淤泥质土，3116/kN m杂填土150kNkN1.1m地基处理地基处理计算计算3.2 书书P30，7某中学一幢教学楼，采用砌体结构条形基础。某中学一幢教学楼，采用砌体结构条形基础。作用在基础顶面竖向荷载为作用在基础顶面竖向荷载为130kN/m130kN/m。地基土层。地基土层情况：表层为素填土，重度为情况：表层为素填土，重度为17 .5kN/m17 .5kN/m，层厚，层厚1.3m;1.3m;第二层为淤泥质

45、土，重度为第二层为淤泥质土，重度为17.8kN/m17.8kN/m，地，地基承载力特征值为基承载力特征值为75kPa75kPa，厚，厚6.5m6.5m，地下水位深，地下水位深1.3m1.3m。设计教学楼的砂垫层。设计教学楼的砂垫层。怎么画图？怎么画图？请试着画出请试着画出地基处理地基处理1.3m3217.8/75aKkN mfkPa淤 泥 质 土，3117.5/kN m素 填 土130kNkN计算计算3.2 书书P30，7某中学一幢教学楼，采用砌体结构条形基础。作用在基础顶面某中学一幢教学楼，采用砌体结构条形基础。作用在基础顶面竖向荷载为竖向荷载为130kN/m30kN/m。地基土层情况：表层

46、为素填土，重度为。地基土层情况：表层为素填土，重度为17 .5kN/m17 .5kN/m，层厚，层厚1.3m1.3m;第二层为淤泥质土，重度为第二层为淤泥质土，重度为17.8kN/m17.8kN/m，地基承载力特征值为地基承载力特征值为75kPa，厚，厚6.5m6.5m，地下水位深，地下水位深1.3m。设计教。设计教学楼的砂垫层的厚度。学楼的砂垫层的厚度。地基处理地基处理【解解】:(1)先假设砂垫层的厚度为先假设砂垫层的厚度为1.5m,垫层材料采用粗砂，得承垫层材料采用粗砂，得承载力特征值为载力特征值为150KPa。(2) 基础的宽度为：基础的宽度为：(3) 粗砂厚度粗砂厚度: 1301.04

47、15020 1.3KakNbfd1 12(10)17.5 1.3(17.810) 1.534.45czphzkPam 取取b=1.2m(4) 垫层地面处土的自重应力垫层地面处土的自重应力: /1.5 /1.21.25z b 作业作业7 730地基处理地基处理(5)垫层地面的附加应力垫层地面的附加应力:(5)确定砂垫层的底宽确定砂垫层的底宽:1+130+20 1.3 1.2111.581.2()1.2 111.5845.682 tan1.22 1.5tan17.5 1.330kkkckczNgppdbkPab pppkPabzo3=12.3/czmPkNmD下卧层顶面上土的加权平均重度下卧层顶面

48、上土的加权平均重度: (6)垫层底面的埋深垫层底面的埋深: (1.31.5)2.8Ddzm作业作业7 7地基处理地基处理下卧层淤泥修正后的地基承载力特征值：下卧层淤泥修正后的地基承载力特征值：(7) 验算下卧层的强度验算下卧层的强度: (0.5)+1.0 12.3-=103.3azmakdffD 75（2.8 0.5）kPa45.6834.4580.1103.3zczazppkPafkPa2 tan(1.22 1.5tan 30 )2.93bbzm (8) 确定垫层的底宽确定垫层的底宽: b则满足要求则满足要求作业作业7 7则取垫层底宽则取垫层底宽3.0m地基处理地基处理课后作业：课后作业：P

49、30 习题习题6地基处理地基处理2.3 垫层碾压施工 当粘性土的土样含水量较小时，其粒间引力较大，在一定当粘性土的土样含水量较小时，其粒间引力较大，在一定的外部压实功能作用下，的外部压实功能作用下，如不能有效地克服引力而使土粒相对如不能有效地克服引力而使土粒相对移动，这时压实效果就比较差。移动，这时压实效果就比较差。当增大土样含水量时，结合水当增大土样含水量时，结合水膜逐渐增厚，减小了引力，土粒在相同压实功能条件下易于移膜逐渐增厚，减小了引力，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。但当土样含水量增大到一定程动而挤密，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

50、出现了自由水，结合水膜的扩大作用就不大了，度后，孔隙中就出现了自由水，结合水膜的扩大作用就不大了，因而引力的减少不显著，此时自由水填充在孔隙中，从而产生因而引力的减少不显著，此时自由水填充在孔隙中，从而产生了阻止土粒移动的作用，所以压实效果又趋下降，因而设计时了阻止土粒移动的作用，所以压实效果又趋下降，因而设计时要选择一个要选择一个“最优含水量最优含水量”p 压实机理 地基处理地基处理 在工程实践中，对垫层的碾压质量进行检验，要求获得填在工程实践中，对垫层的碾压质量进行检验，要求获得填土的最大干密度土的最大干密度dmaxdmax，它可通过室内击实试验确定：，它可通过室内击实试验确定：p 室内基