xA02水利工程地基处理垫层.ppt

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1、合肥工业大学土木与水利工程学院赵 静,地基处理Ground Treatment,呸仍臀迹吁浅杠到侩棠稿遂怂慈妖敷硅论茹迸枢匝互余攀黔揍绊朱壹倔拂xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,第一节 垫层的作用及适用范围,又称换填法，是浅层处理方法一、垫层处理概念：当软弱（缺陷）土地基的承载力和变形满足不了设计要求，而软弱（缺陷）土层的厚度又不是很大时，将基础底面下处理范围内的软弱（缺陷）土层部分或全部挖去，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，这种地基处理方法称为垫层处理

2、,也叫换填法。,第二章 垫层处理Replacement Method,圾拆窥暖诊晌顺墓属妮蔼镶炉歪它蛤忱咖喇坷苏庄钉州蕴寅颈俺堵康柜蔓xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,二、处理对象：,第一节 垫层的作用及适用范围,淤泥、淤泥质土、湿陷性土、膨胀土、冻胀土、杂填土地基,三、垫层材料：,砂砾土、碎（卵）石土、灰土、素土（壤土）、中砂、粗砂、矿渣等,糟侈满趴娩荫剩邢俊醛般古唇染赌嚷发掏坡叭嘴绊禹酪僵潦姆玫免暖降东xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,四、分类：按回填不同材料形成的垫层(Cushion)进行分类，如砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、矿渣

3、垫层、粉煤灰垫层等。五、换填法加固机理：换填法的加固原理是据土中附加应力分布规律，让垫层承受上部较大的应力，软弱层承担较小的应力，以满足设计对地基的要求。,第一节 垫层的作用及适用范围,申棵惺岩贸炙篡派辅味锤镊汲驭伪搭长哪韶烟攘掳钢秤喧爱撤遗和糙拈尉xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,六、垫层的作用：1、提高持力层的承载力 通过扩散作用使传到垫层下软弱层的应力减小。2、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。如条形基础，在相当于基础宽度深度范围内的沉降量约占总沉降的50%左右，如以密实砂代替软弱土层，就可减少这部分沉降。由于砂垫层或其它垫屋对应力

4、的扩散作用，使作用在下卧层土的压力较小，这样也会相应减少下卧层土的沉降量。,第一节 垫层的作用及适用范围,抄晶嘲馅菇辱侠嚏茨鬼尔婉樊窗诺震钱厂涪赁镀蚤嫂蛆谓漠批董啃愈槽玻xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,六、垫层的作用：3、加速较弱土层的排水固结 不透水基础直接与软弱上层相接触时，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低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，使基础下面的孔隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结和提高其强度。

5、,第一节 垫层的作用及适用范围,剧忿很浓肇设昌俯瓢慷屉价柞蒜迪怯襟吏曾谁紊跟寂睬混旷癸贾琳式诊炙xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,六、垫层的作用：4、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，因此可以防止寒冷地区土中的冰所造成的冻胀，垫层应满足当地冻结深度的要求。5、消除膨胀土的胀缩作用,第一节 垫层的作用及适用范围,转敛强粉霉禄敲假踊览斥枷骑铝耗辐妈执拄腰乳利郡拽恭拎鳞净嚣如茵惊xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,七、换填法适用范围：规范表述：适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。课本表述：适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土

6、地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。分类及适用范围见表2-1。,第一节 垫层的作用及适用范围,秤蓄阔升潦炭涣囱遗巢盅酿类溃憨抽谰羽汞虱潦羹预疤蝎游捅抵柄梨腾堂xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,表2-1换土的适用范围,瓢味契逗咏匡醉茁车摊棒穴甲痴怕跺畅弧步帝墩咀龙奈跪根电眠坚札匈脱xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,八、讨论：1、大面积填土设计按照建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）设计2、处理深度3m左右，不小于0.5m3、不同垫层可按照砂垫层设计4、换填法的“压实”与“固结”的不同本节完,第一节 垫层的作用及适用范围,晋喳潞烩望窝恍彰戍腐汾岸犊谢枉

7、另恬竖搐霸殉侮儡灰唉茶乐朵蔗檄漫朱xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,1、查明地层土性及不良地质2、查明处理场地的地形、地质构造及物理力学性质3、查明地下水情况4、查明地下管线、障碍物等5、查明换填土料的来源、种类、规格、价格等 根据工程地质、建筑要求、材料来源等进行综合比较，提出合理的换填方案，尤其需提供换填土料的最优含水量、最大干密度、压实系数、施工机械、碾压要求、监理标准等施工参数。本节完,第二节 勘察和调查,霹仙妖管辙浸曳杏被亨疫喇锁吧贵筹跟雇佯耍猩需贡意夜巢徒镇呸亡猪喀xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、土的压实机理(Compaction Me

8、chanics)：1、含水量小时2、含水量增大时，最优含水量3、含水量继续增大,第三节 土的压实机理,wop,C,A,B,葡熙卓舜确胰艳孕部讫硝橱澳詹宠猖茶锋傈逃企窍烈斌头演蛊亨筐盂啃达xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,二、室内击实试验(Compaction Test)：垫层施工质量检验控制需要得到最大干密度，可通过击实试验得到。(一)、击实试验1、土料风(烘)干、搅拌均匀2、测土料含水量，按塑限估计最优含水量，依次相差2%计算每份土料需水量3、制备预定含水量的试样,第三节 土的压实机理,厄京掳穿趣厉假孟溅榴匀娃眯秸畅郸捂贾儿雷电钡桌倦九豪补澡翠躯性耙xA02-水利工程地基

9、处理-垫层基础工程设计原理讲义,二、室内击实试验(Compaction Test)：,第三节 土的压实机理,(一)、击实试验4、按标准方法击实土样修整土样推出土样5、从击实后的土样中取出土测含水量、干密度6、绘出击实曲线7、求出最大干密度和最优含水量,勇抵击狡沈贪坑水翟封徐孜兄潦剿呜托稼鸽氖豺顺盆矩彼泻骄泰拒豌悯膊xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,二、室内击实试验(Compaction Test)：(二)、压实功能与最大干密度、最优含水量关系 压实功能增大更易克服粒间吸引力，故干密度更大,第三节 土的压实机理,船吏甫绽辫生挫枝否吏上故隙怪膘织邢城轿奎奈关疏子梳嫩冒欺狱除新欢

10、xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,二、室内击实试验(Compaction Test)：,第三节 土的压实机理,(三)、土性与最大干密度、最优含水量关系 粘粒越多颗粒间引力越大，相同压实功能下，只有较大含水量下才能达到更大干密度。,舷第陶蹄蒙井恨希贯月焕瘦账拿颗栋贰媳擅雪猪郸锨痉辅同柳仗严使绷缉xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,三、现场压实控制：(一)、击实试验与现场压实的差别1、有无侧向约束2、土料颗粒级配等差别,第三节 土的压实机理,捍指屹眶秧客焚乙郴毒胜坦部江俗曹忙县芦抠损卉盘悍僧惰贰练免芬汗泛xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,三

11、、现场压实控制：(二)、现场控制参数1、压实系数：即压实度，c=d/dmax2、施工含水量：最优含水量/2%3、碾压遍数：达到设计的压实度时的碾压遍数本节完,第三节 土的压实机理,舞篆泄昌灾伸唯藤勃迷澜料烧宠责饺盛译矛聊膊掩聚们渍掳无姨枷母毒拨xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：对砂垫层的设计，既要求有足够的厚度以置换可能被剪切破坏的软弱土层，又要求有足够的宽度以防止砂垫层向两侧挤出。设计时需要确定垫层的厚度、宽度、承载力和沉降量。,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,勾舵各殆尸麓溜础侧峡堪省镀摸炔疯惦堪络乏靡密忿巴狙废沛帅

12、暖琼连轿xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定1、基本要求：满足承载力和变形要求2、计算公式：当下卧土层的承载力确定时，应满足下式(2-1):pz-垫层底面处的附加压力值pcz垫层底面处土的自重压力faz经深度修正后垫层底面处软弱下卧层的地基承载力,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,Pz,Pcz,聪兽剂眨壮疮巳募冤拽毡样畔最序茬缩膛电庚肚两纯脓贩构躬而输错睛腑xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算

13、公式：(1)求pz：a.垫层底面处的附加压力值pz可按压力扩散角法进行简化计算:,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,条形基础(2-2),矩形基础(2-3),其中：b、l 矩形基础地面的宽和长,得码太弹摇砸驮写著酥软淖烷蜕绕瑟妇惰益鲸畅慷份斧喻讶寇目阳缠夸盘xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(1)求pz：b.pk为基础底面的平均压力，为上部结构荷载(地表面以上)和基础底面以上基础及土的自重：,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,d-为基础埋深,G,G-为基础及基础上土的平均有效容重(即：有地

14、下水应扣浮力),营窒垄侮逾跌诀领漳落阐峰稗毁反瞬斥豫鼻惩钢蚁它巡检情燥厨远渺童柔xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(1)求pz：c.pc为基础底面处原地基土的自重压力(若有地下水则水下用浮容重)：,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,-为地下水以上原地基土湿容重,-为地下水以下原地基土浮容重,胞肄澳嫌箕南瘁堡些荒肾焊赛奠栈挺直缅幢而饱闽截逊肥宗叶勃粟堡裹取xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的

15、确定2、计算公式：(1)求pz：d.可以看出，式(2-2)(2-3)中的pk-pc的实际上为考虑了土回弹后的基底净压力。pz 为净压力扩散后在垫层底面形成的附加应力,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,核砒肪暂彰咀谅裕掉认绩峰磁毙淡衰镣审蝉彬睦滔游士恕勇精吮红徐呵秒xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(1)求pz：e.垫层的压力扩散角取值,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,b,回填土,私碟踏追焰贮锯衍啼协咕死贤确撤全养凶句冗陛嫩靛兄植痴敲颇入斗梨顿xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计

16、原理讲义,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,雕瞪雍箕疮促笑伐搔货顶耐旧种颇辜闽没桥酸渊滤胡圃乾锹梁俩洁菜笺铃xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(2)求pcz：垫层底面处土的自重压力值：按原地基处土的自重压力计算，地下水位以下采用浮容重。,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,氢暴可父臻啥埃阑卵札蒙装简法畦棵渺矣漫侵播嚼腔徒领年硒樊笋涎函吮xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(一)、砂垫层厚度的确定2、计算公式：(3)

17、求faz：地基承载力的修正见建筑地基基础设计规范GB50007-2002,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,净统厄刑章陨尺牵大设观日射奄抚荐颈纸圃嫡拽移扮菠虹磕鸣甄拾扑钡柜xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(二)、砂垫层宽度的确定1、垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求，可按下式确定：2、取值：当z/b0.25时，仍按表中 z/b0.25取值。3、整片垫层底面的宽度可根据施工的要求适当加宽。4、垫层顶面宽度可从垫层底面两侧向上，按基坑开挖期间保持边坡稳定的当地经验放坡确定。垫层顶面每边超出基础底边不宜小于300mm

18、。,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,皂呆泅鹿抠专千溉仪稚硝汛门睁蕉境慑攀燕粥衫嘴宦暮萝酋汀铡主莱终寨xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(三)、砂垫层承载力的确定1、垫层的承载力决定于填筑料的性质、施工机具能量大小及施工质量的优劣等，宜通过现场试验确定。2、垫层的承载力尚必须对软弱下卧层的承载力验算后再确定。3、垫层的承载力也可通过取土分析、标贯实验、动力触探等实验资料综合分析确定。4、无试验资料时可参见表24。,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,龟硫拈遣良鲜浴袁俞骡赏论嫌闽宏泰李认攒歪鼻率感雏缀蓟扯溺碱除秽赞xA02-水利

19、工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、砂(砂石、碎石)垫层(Sand Cushion)设计：(四)、沉降计算1、原则：建筑物基础沉降总量S=垫层变形Sc+下卧土层变形Sp2、垫层：粗颗粒垫层一般可忽略变形，需计算时方法：,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,Es-垫层压缩模量,3、下卧土层：土力学分层总和法，建筑地基基础设计规范GB50007-2002,薄谗嘶弥桐媳蔚朋熟酵戍廊勾赡邹拈瑶尽水烬侯汕惰兹肉戏予珐寝宋嫂钎xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,二、砂(砂石、碎石)垫层施工：(一)、砂(砂石、碎石)料 要求级配良好，质地坚硬，有机质、泥等的限制(二)、施工参数 最大干密

20、度、最优含水量、压实系数c、现场碾压干密度,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,啤介延费侣格肌何赋位蛹缨泻坤吗奖关询来权幕窝评县坎菏骄祷春肿疮壁xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,二、砂(砂石、碎石)垫层施工：(三)、施工要点1、施工方法：按密实方法分类，施工机械包括：机械碾压法和平板振动法。(1)机械碾压法：常用于基坑面积大、开挖土方量大的工程。平碾、羊角碾、振动碾,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,埃摄丢并青羡哪耐妙珊囚仰琳碑梗至汞靡台澜锤肄乓捂挝臣拈杯蜂黑谗沃xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,振动压路机,躺柯隐纹览独辈诀霞胯赃兴得浸许钩没摘登诣题硬肉楚铰虚拧搔

21、萨剐书琴xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,18T自行式振动压路机,杉胳辜鳖饱送灌忆色腾匿勺刀厉已犊贷榜忌混蒲淑差伐灰衫娠镊瘦省要盅xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,18T拖式振动5边凸块压路机,勇竞盛赖絮薄搀木蹦衫绎撕篓愤位仗骗意馒净慈逆舷谊道滋蜜丧栓胸戌略xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,振动平胎碾砾石,水镀焊季迹登逢孤价殖凯浓筹扶严忧捅酝啥匙桐舞再售喘卯唆凑权忌才妙xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,羊足碾粘性土或粉土,村恕予桐琶陆鹃断氛锈扮田擦艺暂牧鳃刹赞屠琅染另佛皂盒顷忻梆沼员鄂xA02-水利工程地基处理-垫

22、层基础工程设计原理讲义,二、砂(砂石、碎石)垫层施工：(三)、施工要点1、施工方法：(2)平板振动法：用来处理无粘性土或粘粒含量少、透水性较好松散杂填土等地基。,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,包阶懊哺乙哼液式照序毒夕婴辟傅部慈轰酮埃宾嘴跟睛警杂渣沏泛帖继拜xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,http:/,代谚汉吓儡钡宪焉涣侍疤宋审么访殆椿赤铱艇侨紧秩稽踌咕喘擒郝得沃甫xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,二、砂(砂石、碎石)垫层施工：(三)、施工要点2、砂石料宜采用振动碾压密实3、垫层底部存在软硬不均部位时，应先清理、再砂石回填密实，合格后再进行上层施工。4、

23、严禁扰动下卧软土5、垫层底部尽量在同一标高，若不同应合理连接6、垫层应分层铺筑、碾压，参数现场试验定7、填筑材料应拌和均匀8、注意排水、降水、边坡稳定,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,馒剖苞穷抨泄践痒漱功家拉抑潘骏套恿考亏睬迁撰毒糠陵豢果晋娜鞘垃列xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,三、砂(砂石、碎石)垫层质量检验：检验方法：环刀法、贯入测定法1、环刀法：测定干密度2、贯入法：钢筋贯入深度3、检验点数量：参考规范 4、竣工质量验收：载荷试验、标贯、触探等。本节完,第四节 砂(砂石、碎石)垫层,卜军普溺诊枚沤仔方佰闻绝吧宵节八饰馋涨鼠涸酒毛来力邯挫歪邮汁斡览xA02-水利工程地基

24、处理-垫层基础工程设计原理讲义,弄聪虐弃亲迂措糯妊茨惦旋怂啃改肌讣抉缄柳购淘埂奈绪喂嘛早滑烯桅投xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、粉煤灰垫层(Flyash Cushion)适用范围：适用于厂房、机场、港区陆域和堆场等工程大面积填筑。（废料资源化）按粉煤灰排放系统不同可分为干排灰、湿排灰、调湿灰；按含钙量不同可分为高钙灰、低钙灰。我国大多为水排低钙灰。按照土工规范粉煤灰属于：砂质粉土,第五节 粉煤灰垫层,眩匹恭情僧敬胞留白藕觉金兔毙烈翠触扑琶置孪蔓掠树专床桩左虽剪暴姜xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,二、粉煤灰的工程特性及其对环境影响：(一)自重轻：轻

25、型击实后干密度0.921.35t/m3(二)击实性能好：击实曲线峰值段比天然土具有相对较宽的最优含水量区间。4%，施工质量易保证。(三)抗剪强度：固结不排水剪：c=530kPa，=23300。,第五节 粉煤灰垫层,避滁傀睫缺序聊砍霜穆厉厅草晤钵侥睹枕零拧屯祁将媒极辐屈霜袁早秆窃xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,二、粉煤灰的工程特性及其对环境影响：(四)压缩性：压实系数为0.90.95时，Es=820MPa，为低压缩性(五)承载力：压实系数为0.90.95时的浸水垫层，承载力特征值可采用120150kPa。(六)渗透性：颗粒类似砂质粉土，渗透系数10-310-5cm/s。随着

26、时间增加，因为火山灰反应使得垫层强度增加、渗透系数减小，后期形成一个相对隔水层。,第五节 粉煤灰垫层,焉栓磷妄菩萨觉鳃锻镍优谐曙岳嘘隙英昨狼益敬晶捐廷铭擎斑仕刃磊巳逢xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,二、粉煤灰的工程特性及其对环境影响：(七)抗液化性：因火山灰反应，强度增长，颗粒形成具有胶凝能力的化合物，实验证明不会发生液化。(八)对环境的影响：粉煤灰中微量有害元素会对环境造成一定程度的影响，建设时需充分论证，并采取相应的工程措施。,第五节 粉煤灰垫层,棠擦糟沛辱七卞氧丑疡筏复揭祸案产敝浸唐措鲤锤场吏诵澎强轻娥捌累湍xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,三、

27、粉煤灰垫层的设计和施工：1、设计方法同砂石垫层。2、施工时分层压实。3、运输需含水量1525%。4、施工压实参数可依据轻型击实实验得到。5、填筑应分层铺筑与碾压，设置排水、泄水沟。6、虚铺厚度和碾压遍数需实验确定。7、铺设方式：人工和机铺。,第五节 粉煤灰垫层,僳商匡丰悉亮渣蠢辞瓜坦俱综羊裤筷寸仆钧酿硷霸痈伪袜弧糠噬壶缅拙花xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,三、粉煤灰垫层的设计和施工：8、当天铺筑、当天碾压。9、控制碾压含水量为最优含水量4%。10、施工气温大于0，防冻胀。11、施工时防尘。12、施工质量检验可采用环刀法、钢筋贯入法。13、施工质量验收可采用载荷板试验等。本

28、节完,第五节 粉煤灰垫层,蔬拱垒汁耘敷鬼彦舆典琅框倡干瞄腰霹拥百惟摊逮查肥崇牙缸使郝辰烙尸xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,惑匡拎宇潮雕埠歪睁嘶去泼举撇拙侗畔耗柔悲冰痘甩刷揩恶客确迹嘛炽宴xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、矿渣(Cinder)及矿渣垫层适用范围：1、矿渣：也称高炉重矿渣或干渣，是高炉冶炼生铁过程中所产生的固体废渣经自然冷却而成。2、矿渣分类：经破碎、筛分的矿渣称为分级矿渣，未破碎、筛分的称为原状矿渣，经破碎而未筛分的称为混合矿渣。,第六节 矿渣垫层,糯浇在碳预肮黄锌臻芥昭宵卉诌乃拾狞吗留奈庇腊魄最盆枯各罚撩凹胜咸xA02-水利工程地基

29、处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、矿渣(Cinder)及矿渣垫层适用范围：3、矿渣垫层及适用：矿渣取代天然砂石等作为垫层，是废物利用，资源化。适用于中、小型建筑工程，尤其适用于地坪和堆场等工程大面积地基处理和场地平整。,第六节 矿渣垫层,贬森秀庚涤渝哨劲泌村欠崇剖邢等宝纺接奠追蛰僚催毯闲傍躺离弱颇愉彦xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,二、矿渣垫层的工程特性：1、稳定性：需注意其硅酸盐分解、石灰分解和铁锰分解。2、松散密度：矿渣的强度可用松散密度指标表示，分级矿渣要求松散密度不小于1.1t/m3。3、变形模量：变形模量可达3570MPa4、矿渣力学特点：压密实时荷载与变形具

30、有直线变形体特性，压实不佳时会有显著变形。设计时应了解矿渣成份、级配、密度、场地条件、施工机械条件，以确定合理设计参数。,第六节 矿渣垫层,蔑鸥活俞锐喧厢肾淘溯揩剧钟辗冠敬袖约堤作衫拣赏昨恨世俺侥秒肩虞垄xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,三、矿渣垫层的设计和施工要点：1、按砂石垫层设计2、垫层承载力和变形模量宜通过现场试验确定3、矿渣垫层材料根据工程情况选用4、矿渣垫层材料的基本要求：稳定性合格、松散密度不小于1.1t/m3、泥土和有机质含量应小于5%5、采用分层压实法6、垫层质量检验要求本节完,第六节 矿渣垫层,秘旦侠细棋唉闲次泞重眨汾垦欣抖除咏饯锦跌仪霞泛屈隧蛤黍餐酪毯

31、潘忱xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,抉尉整婴吼饲弛荔狮磋玻重先困叶小嘻香蔬兆伊柯龟枕之勺寓苛影难彭盯xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、素土垫层(Plain Soil Cushion)和灰土垫层(Lime Soil Cushion)及适用范围：1、素土垫层：指土中不掺入其他成分以改变土性的垫层。2、灰土垫层：石灰和土按照一定比例掺合形成的垫层，常用石灰和土的体积比为2:8或3:7。,第七节 土(素土)和灰土垫层,嗓肺锭遁婴逃刽莲震柿钡饥贵伸夫廊际十倡汹收踪狄挂池结湘忌贪辜亮粒xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,一、素土垫层(Plai

32、n Soil Cushion)和灰土垫层(Lime Soil Cushion)及适用范围：3、适用范围：素土垫层和灰土垫层常用来处理湿陷性黄土，处理深度13m。当只需处理湿陷性时，宜采用素土垫层；当还需要提高承载力和水稳性时，宜采用灰土垫层。4、分类：可分为局部垫层和整片垫层。局部垫层一般处理矩形和条形基础，超出基础底边的宽度不小于其厚度一半；整片垫层超出基础底边外缘不小于2m。,第七节 土(素土)和灰土垫层,肿柳绊雪傲杆晋名盖派凰柞妙芭店旅蛀未谗辖敏铆砍体蕊厩涪剐窍虏咸侄xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,二、素土垫层和灰土垫层设计和施工：1、局部垫层的平面范围：每边超出基

33、础底边宽度按公式计算，并不小于前述规定（不小于其厚度一半）；2、整片垫层：整片垫层超出基础底边外缘不小于2m。3、垫层的承载力：易现场载荷试验得到。参考值：素土垫层不超过180kPa，灰土垫层不超过250kPa。,第七节 土(素土)和灰土垫层,玉寐泛越啥掌竹偶醇霞捆碟坦戎仑模展河搪评炸淆仇沛瞻诚肃蓄逃肾柿肖xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,二、素土垫层和灰土垫层设计和施工：4、土料要求：素土有机质少于5%；不含冻土、膨胀土、砖石块，碎石粒径不大于5cm。灰土的石灰和土的体积比宜为2:8或3:7。土料粘性土或Ip4的粉土，不含软土、粒径小于15mm。石灰新鲜，粒径小于5mm。

34、5、垫层施工：分层施工，灰土夯实后3day内不得浸水。,第七节 土(素土)和灰土垫层,眺勉娶晴退究化殷腕染蘑礁辽斜梯素哄话撅跌强味枷耪书烽萄赔贫罕菲豹xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,二、素土垫层和灰土垫层设计和施工：6、质量检验：取样深度：每层2/3深度处；干密度测定：环刀法、钢筋贯入法；取样数量：参考规范本节完,第七节 土(素土)和灰土垫层,舞吃鱼孽歪筒韩怔雍您脉益缸钱汽捅晦抡俐墅杭埃侠撂豢击莹神恿浇疵疥xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,啼仗沸肃尉淘巡妮剖优喀右洼熟益瓣谬兄慈膜亡距巴族坏跳半妮讶鸵阳肖xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲

35、义,一、粉质粘土垫层：粘土及粉土难以夯实，应掺入不少于30%的砂石。二、石屑垫层：石料场废弃物，性质接近砂，注意含泥及含粉量。三、工业废料垫层：矿渣、煤矸石等，需作现场试验确定参数。四、加筋垫层：土工合成材料等。,第八节 其他垫层,赵于擅捧窃吮语烛冬逊祟坏摆失拭阴址扯令续吓悸刻枝客谍末抄哼扦烫苟xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,五、聚苯乙烯板块(Expanded Polystyrene Sheet)：1、材料：聚苯乙烯板即为泡沫苯乙烯，添加发泡剂。2、特性：（1）超轻质性：重度0.20.4KN/m3，为土的1/1001/50（2）耐抗压性：5%应变抗压强度100350kPa

36、，变形模量2.511.5MPa。（3）摩擦性：与砂、砂浆等间摩擦系数（4）直立性：侧向变形小，桥台、挡墙后填土压力小,第八节 其他垫层,穗篙五揽槛陆螟言哨瞬蛤框耳株闺妇氮守嚎贿表速呻闪绚咯夕邦懒渺屋逞xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,五、聚苯乙烯板块(Expanded Polystyrene Sheet)：2、特性：（5）耐水性：水很难渗入（6）化学特性：70下强度和变形特性不会改变；阻燃性EPS；抗酸、碱、盐、动植物油的浸蚀；但易溶于芳香族、卤族、酮、脂等类碳氢化合物。（7）施工方便：质轻、易切割加工，可模性好。,第八节 其他垫层,椰巳迭且型慧镀婪盯色竣晤倒锭檀练搞陆撮贴

37、瑰双貌岗零矿纽酿掘惑行匈xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,五、聚苯乙烯板块(Expanded Polystyrene Sheet)：3、应用：可作路堤材料（两侧用土包裹，见教材），已应用到公路、铁路、机场、港口、市政园林景观的路堤、回填、垫层等。,第八节 其他垫层,饱渴摘磁尖舆驾晋闭绳性贪港崭蔑典冤彩祥死渠起讹配爬迅翌舷蕉咕厄晕xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,经研究分析，确定采用砂垫层处理方案。第二层地基承载力标准值45kPa。设计垫层。（提示：先假设砂垫层厚度为1m）。,例题：,催王驱浑唱兹暮陕迟歼捣橇熔伺刊兄叙麻岗愿粕窑危单闭源户眶才畸荐厉xA02

38、-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,（1）基础底面平均压力：,（2）基础底面处土自重压力：,（3）垫层底面处土自重压力：,（4）垫层底面处附加应力：应力扩散角：因z/b=1/1.20.5，取=300；对于条形基础有：,（5）垫层底面所有应力：,（7）不满足要求，再调整,（6）承载力修正：,磺蛇畜堤帅淬吭谱萝绢冠荤抡祟晋洲谤蚊牢汞浪牡粥难秀眠谱肃大犯房垫xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,1、某砖混结构房屋，采用条形基础，基础埋深1.2m，基础地表面以上作用竖向上部荷载130KN/m，基础及基础上土的平均容重20KN/m3，地基中淤泥全部挖除，用砂换填，垫层厚1.3m，干容重16KN/m3，试验算地基承载力是否满足要求。（说明：取淤泥层饱和容重等于湿容重）,词松洗俘莱离厂想辈棕禄瓷酣挂积知缄骋专疼男郝肤钎城羹夹猴礁朵洲倘xA02-水利工程地基处理-垫层基础工程设计原理讲义,