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岩土研究院

垫层的作用及适用范围

358 2022-03-21 10:26:14

当建筑物的地基土为软弱土或湿陷性土、膨胀土、冻胀土等不能满足上部结构对地基强度和变形的要求,而软弱土层的厚度又不很大时(如不大于 3m),常采用垫层法处理,可得到较好的处理效果,与其它地基处理方法相比,用垫层法处理能取得良好的经济效益。

换填法适用于处理淤泥、淤泥质土、湿陷性土、膨胀土、冻胀土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘的浅层处理。

垫层处理就是将基础下的软弱土、湿陷性土、膨胀土、冻胀土等的一部分或全部挖去,然后换填密度大、强度高、水稳性好的砂砾土、碎(卵)石土、灰土、素土、矿渣以及其它性能稳定、无侵蚀性的材料,并分层夯(振、压)实至要求的密实度。

换土垫层与原土相比,具有承载力高、刚度大、变形小的优点。砂石垫层还可提高地基排水固结速度,防止季节性冻土的冻胀,消除膨胀土地基的胀缩性及湿陷性土层的湿陷性,还可用于暗浜和暗沟的建筑场地。另外,灰土垫层还具有促使其下土层含水量均衡转移的功能,从而减小土层的差异。

在不同的工程中,垫层所起的作用也不同。如;换土垫层和排水垫层。一般房屋建筑基础下的砂垫层主要起换土作用,而在路堤或土坝等工程中,砂垫层主要是起排水固结作用。换土垫层视工程具体情况而异,软弱土层较薄时,常采用全部换土,如图 2.1.1(a);若软弱土层较厚时,可采用部分换土,如图 2.1.1(b),并允许有一定程度的沉降及变形。

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换土垫层的处理深度应根据建筑物的要求,由基坑开挖深度的可能性等因囊综合确定,一-般多用于上部荷载不大、基础埋深较浅的中、低层民用建筑的地基处理工程中,一般开挖深度不超过 3m。近年来,一些重大的建(构)筑物,如高层建筑、大型博物馆等也开始使用换

土垫层,开挖深度有的已达3m 以上,甚至更深,但在这种情况下,一定要注意边坡的稳定性,有时还需采取加固或锚固边坡的措施。在场地土质较好或湿陷性黄土地区,地下水位以上坑壁可直立稳定或边坡稳定时,一般限制垫层厚度在 5m 以内。

垫层的设计与施工应根据上部建筑物的结构特点、荷载特性、基础形式及埋深、场地土质、地下水条件和当地施工队伍的技术装备、施工经验、材料来源以及工程造价等技术、经济分析论证后确定。

根据换填材料的不同,将垫层分为砂石(砂砾、碎卵石)垫层、土垫层(素土、灰土、二灰土垫层)、粉煤灰垫层、矿渣垫层、加筋砂石垫层等,其适用范围见表2.1.1。

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