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垫层作用及适用范围探析

【摘要】:垫层处理又称换填法,它是将建筑物基础下的软弱土层或缺陷土层的一部分或全部挖去,然后换填密度大、压缩性低、强度高、水稳性好的天然或人工材料,并分层夯 (振、压)实至要求的密实度,达到改善地基应力分布、提高地基稳定性和减少地基沉降的目的。换填法是一种施工最简单、应用最广泛的地基处理方法。在水利工程中,换填法多用于上部荷载不大、基础埋深较浅的水闸、泵房、涵闸、渡槽及堤坝工程。

垫层处理又称换填法,它是将建筑物基础下的软弱土层或缺陷土层的一部分或全部挖去,然后换填密度大、压缩性低、强度高、水稳性好的天然或人工材料,并分层夯 (振、压)实至要求的密实度,达到改善地基应力分布、提高地基稳定性和减少地基沉降的目的。

图11-4 垫层示意图

换填法的处理对象主要是:淤泥、淤泥质土、湿陷性土、膨胀土、冻胀土、杂填土地基。水利工程中常用的垫层材料有:砂砾土、碎 (卵)石土、灰土、素土 (主要指壤土)、中砂、粗砂、矿渣等。近年来,土工合成材料加筋垫层因其良好的处理效果而受到重视和广泛应用。换土垫层示意图见图11-4。

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,清除膨胀土地基的胀缩性及湿陷性土层的湿陷性。灰土垫层还可以促使其下土层含水量均衡转移,从而减小土层的差异性。

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11-2。

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。一般水闸、泵房基础下的砂垫层主要起换土作用;而在路堤和土坝等工程中,砂垫层主要起排水固结作用。

表11-2 垫层的适用范围

换土垫层视工程具体情况而异,软弱土层较薄时,采用全部换土;若软弱土层较厚,可采用部分换土。

换填法是一种施工最简单、应用最广泛的地基处理方法。在水利工程中,换填法多用于上部荷载不大、基础埋深较浅的水闸、泵房、涵闸、渡槽及堤坝工程。换填开挖厚度一般为1.5~3.0m,垫层厚度过小,往往起不到作用;垫层厚度过大,基坑开挖有一定困难。对于上部荷载较大的建筑物地基处理,换填法必须结合其他地基加固措施 (如桩基等)方能满足工程要求。