1、换填法将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去，然换填法将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去，然后分层填入强度较大的砂、碎石、素土、灰土及其它性后分层填入强度较大的砂、碎石、素土、灰土及其它性能稳定和无侵蚀性的材料，并夯实至要求的密实度。能稳定和无侵蚀性的材料，并夯实至要求的密实度。换填法在古今应用都十分广泛。换填法在古今应用都十分广泛。长城的城墙基础的地基用灰土处理。长城的城墙基础的地基用灰土处理。换填材料施工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砂垫层砂垫层碎石垫层碎石垫层素土垫层素土垫层干渣垫层干渣垫层粉煤灰垫层粉煤灰垫层灰土垫层灰土垫层垫层分类 适用范围砂（砂石、
2、碎石）垫层多用于中小型建筑工程的滨、塘、沟的局部处理。适用于 一般的饱和、非饱和的软弱土和水下黄土地基。不适用 湿陷性黄土地基，大面积堆载、密集基础和动力基础的软土地基处理 地下水流快、流量大的地基处理。素土垫层 中小型工程大面积回填、湿陷性黄土地基的处理灰土垫层 中小型工程湿陷性黄土地基的处理粉煤灰垫层厂房、机场、港区陆域和堆场等大、中、小型工程的大面积填筑。矿渣垫层 中小型建筑工程地坪、堆场等工程大面积地基处理和场地平整。勘察和调查查明地层土性及不良地质现象；查明沟、塘、滨、洞、墓、穴等分布范围及深度；查明处理场地的地形、地质构造及土的物理力学性质。查明地下管线、防空洞、及地下障碍物的分布
3、范围及走向。查明地下水的埋藏条件、类型、埋深、流量、最高与最低水位和年变化幅度、侵蚀性。查明换（填）土料的来源、种类、规格、价格等。综合分析对比工程地质条件建筑工程要求材料来源和种类合理换填方案换填料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一、原理 1、作用:浅层的地基处理（1）提高地基承载力 将基础以下的软弱土挖去，换填为好土，满足上部结构荷载将基础以下的软弱土挖去，换填为好土，满足上部结构荷载要求。要求。（2）降低变形：niisiziiniiiihEheees111211n地基沉降计算深度范围内的土层数 siE第 层土的压缩模量 iih第 层土的厚度 i将软弱土换填，刚度提高，
4、相将软弱土换填，刚度提高，相应的地基沉降减小应的地基沉降减小 ssiEDzizi-1Hicz=0.2或0.1cc线z线p1ip1icizic(i-1)z(i-1)p1i=(ci+c(i-1)/2pi=(zi+z(i-1)/2计算下限附加应力主要分布于浅层，所以提附加应力主要分布于浅层，所以提高浅层地基的强度可大大降低沉降。高浅层地基的强度可大大降低沉降。niisiziiniiiihEheees1112112、对象软土（淤泥和淤泥质土）、湿陷性黄土、杂填土、素填土软土（淤泥和淤泥质土）、湿陷性黄土、杂填土、素填土 （3）防止冻胀 粗颗粒的垫层材料孔隙大，不易产生毛细现象，因此可以防粗颗粒的垫层材
5、料孔隙大，不易产生毛细现象，因此可以防止在寒冷地区土中结冰造成的冻胀。止在寒冷地区土中结冰造成的冻胀。（4）对湿陷性黄土、膨胀土等特殊土，处理的目的是为了消除或部分消除地基土的湿陷性。二、设计计算 1、设计公式 zczzf)5.0()3(dbffddbakzbPczPzbPdz回填土砂垫层条形基础ztgbppbPcz2)(zczzf)5.0()3(0dbffdbakzf fz z垫层底面修正承载力设计值垫层底面修正承载力设计值0 0基础底面以上土的加权重度基础底面以上土的加权重度z z垫层底面处附加应力设计值垫层底面处附加应力设计值czcz垫层底面处重力标准值垫层底面处重力标准值 2、设计程序
6、h3、宽度tan2zbb垫层应力扩散角；垫层应力扩散角；垫层顶面每边宜超出基础底边不小于垫层顶面每边宜超出基础底边不小于300mm300mm。先假设垫层厚度用上式验算，如果不能满先假设垫层厚度用上式验算，如果不能满足，重新假设，继续验算。足，重新假设，继续验算。zczzf满足，假设正确满足，假设正确bPczPzbPdz回填土砂垫层不不满满足足重重新新假假设设232330300.500.5030306 620200.250.25灰土灰土粘性土和粉粘性土和粉土（土（8Ip14）中砂、粗砂、砾砂、中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾、卵石圆砾、角砾、卵石 材料材料Z/b当z/b0.25时，除灰土仍取300，
7、其余材料均取00 0.25z/b0.50时，值可内插求得。注：施工施工方法方法换填材料类别换填材料类别压实系数压实系数cc承载力标准承载力标准值值碾压碾压或振或振密密碎石、卵石碎石、卵石0.940.940.970.97200200300300砂夹石砂夹石200200250250土夹石土夹石150150200200中砂、粗砂、砾砂中砂、粗砂、砾砂150150200200粘性土和粉土粘性土和粉土（8Ip14)8Ip14)）130130180180灰土灰土0.930.930.950.95200200250250重锤重锤夯实夯实 土或灰土土或灰土0.930.930.950.95150150200200
8、各种垫层的承载力4、计算例题如图：墙下基，mb2.1md 1上部结构荷载 kPaF120基础平均重度为 3/20mkNmhw1%65wkpafk45PczPzbPdz回填土砂垫层粉土：mhmkN1,/5.17131淤泥：mhmkN15,/8.17232解：假设基础垫层厚度为解：假设基础垫层厚度为1m1m，则基础底面平均应力设计值为：，则基础底面平均应力设计值为：)(1202.12012.1120kpabGFp基础底面平均附加应力设计值：)(5.10215.1712011kPahpp5.083.02.1/1/bzPczPzbPdz回填土砂垫层砂垫层底面附加应力：)(2.5230tan122.15
9、.1022.1tan20kpazbpbz)(3.251)108.17(15.1721kpazhcz查表得 030PczPzbPdz回填土砂垫层对于淤泥 kpafk50垫层底面以上平均加全重度：)/(65.12111)108.17(15.17312110mkNzhzh)(98.63)5.02(65.12145kpafz)(98.635.773.252.52kpafzczz厚度不满足要求厚度不满足要求 0.1,0db重新假设 mz2)(14.3530tan222.15.1022.10kpaz)(1.332)108.17(15.1721kpazhcz)/(03.11328.715.1731210mk
10、Nzhhh575.72)5.03(03.11145zf575.7224.681.3314.35zczzf1.23035.143.5Pdz回填土砂垫层33.145三、土的压实 1、干密度和含水量曲线峰值对应含水量为最优含水量，土体含水量达最优含水量时得到最佳夯实效果。干密度干密度d d含水量含水量dmax2、机理（1）压实功一定水化膜很薄时，结合水为主，颗粒间引力大，压实作用不能克服粒间引力使颗粒产生相对移动，土的压实效果较差。含水量含水量很小很小dmaxdmax结合水膜增厚，孔隙中出现自由水，由于结合水膜增厚，孔隙中出现自由水，由于自由水充填于孔隙之中，阻止了土粒移动。自由水充填于孔隙之中，阻
11、止了土粒移动。wdw（2）不同压实功下：压实功越大，最大干密度相应压实功越大，最大干密度相应增大，而最优含水量越小。增大，而最优含水量越小。BCA碾压6遍 碾压12遍 碾压24遍 干密度干密度d d含水量含水量ABC3、压实系数 max/dc一般要求达0.95。四、垫层材料及施工（一）垫层材料 砂石：级配良好，用粉细砂石：级配良好，用粉细砂时掺入砂时掺入252530%30%的碎石；的碎石；最大粒径不宜大于最大粒径不宜大于50mm50mm，不能处理湿陷性黄土不能处理湿陷性黄土灰土：石灰和粘土体积灰土：石灰和粘土体积比比2 2：8 8或或3 3：7 7；土料宜；土料宜用于粘性土及塑性土指用于粘性土
12、及塑性土指数大于数大于4 4的粉土的粉土（二）施工 1、施工机械方法（1 1）机械碾压法：推土机、压路机、羊角碾）机械碾压法：推土机、压路机、羊角碾（2 2）重锤夯实法：锤重大于）重锤夯实法：锤重大于2 2吨，落距大于吨，落距大于4m4m（3 3）振动压实法：振动压实机。）振动压实法：振动压实机。2、施工要素 素填土：平碾或羊角碾 砂石：振动碾和振动压实机 重锤：有效夯实深度内的土的饱和度小于等于0.6 垫层施工应分层铺填，一般每层厚度取200300mm（三）质量检验 用溶积不小于200cm3的环刀压入每层2/3深度处取样,测定其干密度应不小于该砂石料在中密状态的干密度。将砂垫层表面3cm左右厚砂刮去，然后用贯入仪钢叉或钢筋贯入度大小来定性检查砂垫层质量。环刀法贯入测定法采用直径20mm及长度 1.25m的平头钢筋，自700mm高处自由落下，贯入深度该砂的控制干密度测定的深度为合格。感谢下感谢下载载
