砂垫层地基处理的实践与分析.pdf

年郑州工学院学报第期砂垫层地基处理的实践与分析周书兰水利系要本文通过对某楼局部范围砂垫层地基处理的实践,分析了现场个试抗的有关数据,总结出进行现场施工质摄控制的依据及换土地基处理的一些规律。对换土地基处理的进一步应用提出了新的看法。通过四年多的观察说明采用砂垫层地基处理的方法收到了满意的效果。关键词地基处理一、月舀某楼是五层民宅建筑,建于年,其建筑面积为平方米。基础埋置深度为米,基底压力为吨平方米。该楼修建前,因考古开挖一面积 约为,深度不等最小深度为,最大深度为的探坑,如图所示。探坑位于楼房的东南角,部分楼房基础座落在探坑上。为了保证楼房的安全与稳定,使经过处理的局部地基的承载力满足上部荷载的要求,做到由于地的变形使 楼房产生的沉降量在允许的范围内,必须选择一合适的地基处理方案。经分析研究,对该楼的探坑处理选择为砂垫层方案。实践证明,这种砂垫层处理较小范围地基的方法,收到 了良好的效果。一,拍沪誉二、采用换土垫层地基处理方案当建筑物基础下的持力层比较软弱,不能满足上部荷载对地基的要求时,常采用换土 垫层来处理软弱土地基。换土垫层法可以提高地基 强度,减少建筑物的沉降,加速软土层的排水固结。因此,它是行之有效的地基处理方法,被广泛地应用在工程实践中。对某楼由于开挖探坑局部地基的变化可能引起不图本文年月日收到参加本文工作的还有郑人龙,范如芹和张建生同志。“郑州工学院学报了年均匀沉降,须选择一合适的换土 垫层方案。对于小范围地基还要考虑换土 地基与原土地基的共同作用。经验算本换土垫层以填实中砂为宜。此填砂地基处理 的方法,施工简单,操作方便,施工机具简便、易做,约投资。实践证明,换牛垫层地基处理方法也容易莽施工人员掌握,一因此,在某些荷载不大的建筑物地基处理方面,如一般一层的房屋以及路基,就地取材还能节它可以推广应用油罐地基等。三、控制施工质量的依据对建筑物地基土 的性质及地层分布,该楼地基勘察报告,系按年月机械工业部第四设计研究院勘察分院所编工程地质勘察报告所提供的资料为根据,见表、表层次“土土厚度度状态态“第一层层一一湿硬塑稍密至中密密轻轻轻亚粘土一第第二层层亚粘土一一一一一一一一一很很很很湿至饱和,可塑塑至至至至软塑,稍密密一一一一一第第三层层轻亚粘土土至至至亚粘土土一望护精纂墨 奉要要一一第第四层层轻亚粘土土一一饱和,可塑至软塑,一中密密佑佑订犷 夏夏一一刀一细砂一饱和密实实实兮兮兮兮兮地下水位左右,第二、三层为高压缩性土。该楼的地基除考古探坑外,都是原状土。用砂垫层处理探坑的最重要问题是保证砂垫层的施工质量,也就是控制砂垫层的干容重。参照文献、控制施工质量的依据为、垫层材料采用中粗砂,含泥 量小于、垫层的质量标准是以密度来衡 量的,一般要求在中等密实度以上,经计算本探坑要求控制干容重大于或等于“,其相对紧密度亦应达到。根据规范要求,当时,砂土处于中密状态,其承载力 可达艺。按该楼计算要求“、砂垫层处理地基是完全满足要求的。、施工 时、填砂干容重技下列公式确定、兰些卫迪些,之犷闷些丝叹一玉,少益二口一二一二。一。第期周书兰砂垫层地基处理的实践与分析式中无粘性土的天然 干容重 或填筑干容重,二二该无粘性土 的最大干容重,。该无粘性土的最小干容重。其中。与二值分另由现场试验给出测定采用垫层 的中粗砂,经风干后,用 击实仪测定、其方法与文献亡中的击实试 验格同,分三层装砂样,每层 击数为。、由下式计算二二。二二二,式中击实后、击实筒内干砂总重,击实筒体积。测定。采用垫层的中粗砂,经风干后,用量筒倒转法测定。施测时,用手掌或橡皮板堵住量筒口,将量筒倒转,然后迅速转 回到原来位置,如此重复几次,记下二。值,按下 式计算垫层砂的最小干容重。“二“口一下孟二一式 中同上二量筒内干砂的最大体积”。测试结果根据填砂的测试结果二二二,。“计算、。“。为了保证垫层质量,即相对紧密度达到,施工时,要求砂垫层夯实后的千容重应大于或等于“。四、垫层的施工、施工工具采用蛙式打夯机及木夯后者用 于边角处、施工要 点垫层采用中粗砂,分层夯实,每层虚铺厚度为,垫层施工时,砂土湿润到接近饱和状态夯实效果好详见图,含水量过低或过高 时夯实效果 欠佳抽样检查经分层夯实后的垫层,根据经验按每“抽检一坑取样,做现场涎试,计算方法如下二二卜。鲤郑州工学院学报年式巾,试坑处砂垫层 千容重实测值“,试坑处砂垫层容重实测值“用灌砂法测定试坑处砂垫层含水 量实测值用炒干法测定,。试坑体积二“试坑体积内的湿砂重本垫砂探 坑经实测检验,计算结果见附表。垫层施工时应尽量避免扰动原状土,以免使其强度降低,冬季施工时应 避免砂垫层 冻结,可采用夯好的垫层上加盖干砂等办法。五、几个问题的分析通过砂垫层 地基处理 的实践 及其四、五年来的观测,可以进一 步总结出一些规律,以指导换土地基处理的应用。、在施工中,当夯实遍数相同时,由斌一算得出随着砂土饱和度的增加干容重也增加。这就说明,砂垫层施工 时,砂土 湿润 到接近饱 和状态,夯实效果较好。经统计个试 坑 的实测资料,当夯实遍数都是七遍时其干容重与饱和度“关系可用如下回归方程来表示,见 图所示。二。共统计分析结果为实测值与计算值比位豹平 均 值又如标准差心变异系数,。可见上式在木试验范围内其规律性是很好的。犷义牛图、同上,随着砂土孔隙比。的减小而于容重。增加,也可得出如下回归方程,见图。一。其统计分析结果 为下二二,二其规律性也是令人满意的。在施工中,如果垫层的含水量 相同,随着夯实遍数的增加,垫层的干容重亦增加,但当夯实遍数增加到某一数值时,垫层的干容重反而降低。这是因为夯图第期周书兰砂垫层地基处理的实践与分析实功大于土本身的抗剪强度时,土产生剪切变形,使土 变松,随之容重减小,详见附表及图堪,图中只画 出三种含水量 的结果,其它含水量也存在类似结果。、由纯净的砂和砂质砾石的击实试验可知,这种土在风干或在饱和状态下,经过击实都可获得较大的密度,因此亦可做换土地基材料,但当含水量介于上种状态时,击实所能达到的密度就较小,一这是由于在风干或饱和状态下这些土不存在假凝聚力的缘故,因此这些土与粘性土的击实特性不一样。卜二金多,图曳图是分析计算个试坑资料,在夯实遍数相同条件下,砂垫层的现场 击实曲线。六、小结砂垫层地基处理不但可以应用到某些荷载小的三、四层房屋中,还可以用到五层 及局部换土地基 的情况中。砂垫层地基处理的关键在于严格控制其施工质量。经过四年多的观测,该楼没有任何不均匀沉降裂缝,实践证明,采用局部范围内基曲砂垫层处理是可行的,也是行之有效的办法。通过分析可以总结出垫层施工的一般规律。参考文献华南工学院等“地基及基础”中国建筑工业出版社武汉水电学院主编口土力学及岩石力学,水利出版社声产郑州工学院学报年华东水利学院“土力学”华水水利部“上工描 验规程”水电出版社建研院主编“工业与民用建筑物地基基础设计规范”一试行巾国建筑工业出版社河甫电力勘设院“黄河淤泛区新近沉积土的性质及开封电厂的地荃处理”机械工业部四院“郑州工学院招待所、会堂工程地质勘察报告”、月护、卫产尹 尹表一一门“下一一一一”一曰”一一一薇硫了一一一一一不铺土层次夯实遍数试坑编号试坑土等重克厘米饱和度勺内诬月厅,一心土土,土土甘,曰一六。口舀上,片九,八已目一一八 匀一了孔隙地千容 克匣米,一月工。,止土,山,山含水量。理。悦曰曰目土,占,上上。月内丹品内一勺乃场刃性一一门,即臼臼几匕,即己月丹几竟,叮才,下,山心二人上工,二土土,山占白合一了弓口月了八自八峨,口印口乙乙,一八乃,一曰冉性叮曰八甘豆一吸悦卜七月。月匕几内丹,工吕内八马口仙土,占,去,曰,目内白,山,去土几一悦,公几巴工匕臼月了咋任”,一才丹封,公八工尸二“上一工匕工勺尸 公七几。连。多。以”趴嘴,几、叨弱妊韶邢第期周书兰砂垫层地基处理的实践与分析衰铺铺土层次次试坑编号号夯实通盘盘试坑土土试坑 土土平均含水夯实遨数相同时的的双平均容重重。吴吴。一。通。竹竹。牙牙牙一。公公。了了。,。分。乙乙乙。了了。毛毛。已 屯屯。郑州工、学院学报吕年,“。“口“一,一、,一上接第页,、,。,一一,。一一。,且,