页数：21页文件大小：2.17 MB来源： 地基处理ppt课件
本课件讲解置换法这一类地基处理方法，重点介绍换土垫层法的加固机理、垫层厚度与宽度确定、压力扩散角与沉降计算，说明强夯置换法与石灰桩法的适用条件及设计施工要点，并介绍EPS超轻质料填土法在减小荷载与节省用地方面的作用。
第九讲置换法
处理方法主要有置换法：指应用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中的部分或全部软弱土体或不良土体，形成双层地基或复合地基，以达到提高地基承载力、减少沉降目的一类地基处理方法。换土垫层法挤淤置换法褥垫法强夯置换法碎石桩置换法砂桩置换法石灰桩法气泡轻质料填土法EPS超轻质料填土法
下面主要介绍换土垫层法、强夯置换法、石灰桩法和EPS超轻质料填土法。1.加固机理和适用范围
换土垫层法就是将基础底面以下不太深的一定范围内软弱土层挖去，然后用强度高、压缩性能好的岩土材料，如砂、碎石、矿渣、灰土、土工格栅加砂石料等材料分层填筑，采用碾压、振密等方法使垫层密实。通过垫层将上部荷载扩散传到垫层下卧层地基中以满足提高地基承载力和减少沉降的要求。
换土垫层法适用于软弱土层分布在浅层且较薄的各类不良地基的处理。
设计内容5{垫层材料的选用垫层铺设范围厚度的确定地基沉降计算2.设计计算1垫层材料选用
采用换土垫层法处理地基，垫层材料可因地制宜地根据工程的具体条件合理选用下述材料：
（2）确定垫层铺设范围垫层铺设范围应满足基础底面应力扩散的要求。对于条形基础，垫层铺设宽度B可根据当地经验确定，也可按下式计算：5B≥b+2ztanθ
表9.1压力扩散角（°）6
整片垫层的铺设宽度可根据施工的要求适当加宽。垫层顶面每边宜超出基础底边不小于300mm，或从垫层底面两侧向上，按当地开挖基坑经验放坡。
图9.1垫层内压力的分布1-垫层；2-回填土；3-基础（3）确定垫层厚度
垫层铺设厚度根据需要置换软弱土层的厚度确定，要求垫层底面处土的自重应力与荷载作用下产生的附加应力之和不大于同一标高处的地基承载力特征值，如图9.1所示。其表达式为：(9-2)pz+pcz≤faz
（4）沉降计算
一般垫层地基的沉降中仅考虑下卧层的变形，但对沉降要求较严或垫层较厚的情况，还应计算垫层自身的变形，垫层的模量可参见表9.2。表9.2垫层模量（MPa）采用垫层法加固地基可采用分层总和法计算沉降量。
3.施工
开挖换土
铺填垫层4.质量检验灰土粉煤灰砂石垫层◊环刀法贯入仪静力触探轻型动力触探标准贯入试验砂石、矿渣垫层◊重型动力触探
图9.2强夯置换碎石墩复合地基示意图1.加固机理和适用范围
强夯置换法：利用强夯施工方法，边夯边填碎石在地基中设置碎石墩，在碎石礅和墩间土上铺设碎石垫层形成复合地基以提高地基承载力和减小沉降一种地基处理方法。采用强夯置换法形成的复合地基示意图如图9.2所示。
强夯置换法适用于加固粉土地基、粘性土地基等。
强夯置换法常应用于堆场、高等级公路地基处理，有时也应用于多层住宅地基处理。
设计内容2.设计置换材料选用：级配良好的块石、碎石、矿渣、建筑垃圾等坚硬粗颗粒材料，粒径大于300mm的颗粒含量不宜超过30%。墩体设置深度：由设计承载力、地基土质条件和单击夯击能量决定。夯锤和落距的选用：通过试验确定。置换点范围：大于荷载作用范围。置换点布置：采用等边三角形和正方形布置，置换点距离一般可取夯锤直径的2~3倍。垫层：厚度不小于300mm。检验方法：可通过现场载荷试验测定墩体和复合地基承载力。
有经验时也可用于淤泥质土地基加固。1.加固机理和适用范围石灰桩桩体：先用机械或人工的方法在地基中成孔，然后灌入生石灰块，或灌入掺有粉煤灰、炉渣等掺合料的生石灰混合料，并进行振密或夯实形成石灰桩桩体。石灰桩法：石灰桩桩体与桩间土形成石灰桩复合地基，以达到提高地基承载力、减小沉降的目的，称为石灰桩法。采用石灰桩法加固地基的机理有以下几个方面：
石灰桩法适用于加固杂填土、素填土和粘性土地基，
设计内容2.设计桩孔直径选用填料的选用桩位布置和桩距设计桩长设计布桩范围的确定1桩孔直径选用一般选用φ300~500的较多。2填料的选用选用新鲜的生石灰，也可掺加粉煤灰、矿渣、水泥等掺加料，其掺合比通过试验确定。
（3）桩位布置和桩距设计
桩位布置一般选用等边三角形布置，也可采用正方形或矩形布置。桩间距一般选用桩孔直径的2.5~3.5倍。具体尺寸可根据复合地基承载力公式计算。
在石灰桩复合地基中，桩间土强度与距石灰桩桩体距离有关。随着到桩周距离增大，由于桩体的物理化学作用引起桩间土强度的提高减弱，桩间土强度降低。
桩长设计
若需加固的软弱土层不厚，可考虑加固软弱土层底面，也就是石灰桩穿透软弱土层。
若软弱土层较厚，则根据加固区下卧层承载力要求和建筑沉降控制确定加固深度。
石灰桩桩长还取决于施工机具及施工工艺水平，一般小于8m。5布桩范围的确定
石灰桩加固范围宜大于基础宽度，当大面积满堂布桩时，一般在基础外缘增布1~2排石灰桩。
3.施工
在地基中设置石灰桩通常有四种方法：
4.质量检验检验内容：桩位布置、填料质量、桩体密实度。
五、EPS超轻质料填土法17岩土工程中应用的EPS材料具有下述特点：1超轻质性2耐压缩性3摩擦特性4耐水性5化学热性：耐热、不受侵蚀、在紫外线作用下会产生老化。6施工方便EPS超轻质料填土法主要用途、适用范围以及适用优点见表9.3所示。
表9.3EPS超轻质料填土法主要用途一览表五、EPS超轻质料填土法
续表9.3EPS超轻质料填土法主要用途一览表五、EPS超轻质料填土法
图9.3放坡土提和EPS材料填筑的路堤(a)放坡土堤；(b)EPS材料路堤五、EPS超轻质料填土法
采用EPS超轻质填料筑路堤不仅可大大减小作用在地基上的荷载，而且由于EPS超轻填料自立性好，可减小填筑路堤的占地面积，如图9.3所示。
从图中可以看出节省用地明显。20
思考题
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