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寒武纪岩石博客
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2021-01-26 11:07:31 | 分类:默认分类 | 标签:结构专业

原理及适用范围 

当软弱土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求,而软弱土层的厚度又不很大时,采用换土垫层法能取得较好的效果。 

目前,在软弱土地区经常采用的是换土垫层法,简称垫层法或换土法,如砂垫层、砂卵石垫层、碎石垫层、灰土或素土垫层、粉煤灰垫层、矿渣垫层以及用其他性能稳定、无 侵蚀性的材料做的垫层等。虽然材料不同的垫层,其应力分布有所差异,但从试验结果分 析,其极限承载力还是比较接近,通过沉降观测资料,发现不同材料垫层上的建筑物沉降 的特点也基本相似,所以各种材料的垫层都可近似地按砂垫层的计算方法进行计算。不同 材料的垫层,其主要作用也与砂垫层相同,即:

(一)提高地基承载力 

众所周知,浅基础的地基承载力与基础下土层的抗剪强度有关。如果以抗剪强度较高的砂或其他填筑材料代替较软弱的土,可提高地基的承载力,避免地基破坏。

 (二)减少沉降量

一般地基浅层部分的沉降量在总沉降量中所占的比例是比较大的。以条形基础为例, 在相当于基础宽度的深度范围内的沉降量约占总沉降量的 50% 左右。如以密实砂或其他 填筑材料代替上部软弱土层,就可以减少这部分的沉降量。由于砂垫层或其他垫层对应力 的扩散作用,使作用在下卧层土上的压力较小,这样也会相应减少下卧层土的沉降量。

(三)加速软弱土层的排水固结 

建筑物的不透水基础直接与软弱土层相接触时,在荷载的作用下,软弱土地基中的水被迫绕基础两侧排出,因而使基底下的软弱土不易固结,形成较大的孔隙水压力,还可能导致由于地基强度降缸而产生塑性破坏的危险。砂垫层和砂石垫层等垫层材料透水性大,软弱土层受压后,垫层可作为良好的排水面,可以使基础下面的孔隙水压力迅速消散,加 速塾层下软弱土层的固结和提高其强度,避免地基土塑性破坏。

(四)防止冻胀 

因为粗颗粒的垫层材料孔隙大,不易产生毛细管现象,因此叮以防止寒冷地区土中结冰所造成的冻胀。这时,砂塾层的底面应满足当地冻结深度的要求。

(五)消除膨胀土的胀缩作用

在各类工程中,垫层所起的主要作用有时也是不同的,如房屋建筑物基础下的砂垫层 主要起换土的作用;而在路堤及土坝等工程,主要是利用砂垫层起排水固结作用。

至于一般在钢筋混凝土基础下采用1O ~30cm 厚的泪凝土垫层,主要是用作基础的找 平和隔离层,并为基础绑扎钢筋和建立木模等工序施工操作提供方便。仅是施工措施,不 属于地基处理范畴。

换土垫层法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、杂填土地基及暗沟、暗泯(塘)及 山地不良地基等的浅层处理。


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