探討砂墊層的設(shè)計(jì)方法及砂墊層的工程質(zhì)量保證措施，合理的應(yīng)用這種地基處理方法。 　　當(dāng)建筑物基礎(chǔ)下的持力層比較軟弱、不能滿足上部荷載對(duì)地基的要求時(shí)，常采用換填墊層來(lái)處理軟弱土地基。換填砂墊層法具有施工工藝簡(jiǎn)單，施工不需特殊機(jī)械，施工周期短，施工質(zhì)量易于控制等特點(diǎn)，故成為多層建筑軟弱地基處理常用的方法之一。
　　1.換填砂墊層設(shè)計(jì)
　　1.1設(shè)計(jì)原理
　　換填砂墊層法就是將基礎(chǔ)下一定厚度的軟弱土層挖掉，然后換填以強(qiáng)度較大的砂、碎石或灰土等材料，并夯至密實(shí)，使換填的砂墊層承載力滿足基礎(chǔ)底地基承載力的設(shè)計(jì)要求，同時(shí)通過(guò)壓力擴(kuò)散作用，使墊層底面處軟弱土層的承載力滿足要求，所以換填砂墊層設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是墊層的厚度、寬度的確定及其下臥土層承載力的驗(yàn)算。
　　1.2墊層承載力的確定
　　墊層材料宜選用中砂、粗砂、礫砂、圓礫‘石屑等，級(jí)配良好，不得含有植物殘?bào)w、垃圾等雜物。墊層的承載力宜通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試確定，如采用淺層平板荷載試驗(yàn)等確定。對(duì)一般工程，當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，可根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ 79-2002）條文說(shuō)明中確定，即當(dāng)墊層壓實(shí)系數(shù)λc=0.94～0.97時(shí)，承載力特征值取150～200Kpa，壓實(shí)系數(shù)小的墊層，承載力特征值取低值，反之取高值。
　　1.3墊層厚度的確定
　　墊層厚度應(yīng)根據(jù)作用在墊層底面處土的自重壓力與附加壓力之和不大于墊層底下臥軟弱土層經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值的原則確定，同時(shí)其厚度不小于0.5m，亦不宜大于3m。實(shí)際設(shè)計(jì)中可根據(jù)地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)資料及基礎(chǔ)埋深要求采用試算法，即預(yù)先估計(jì)一個(gè)厚度，然后按式（1）驗(yàn)算，直到符合要求為止。
　　Pz+Pcz≤faz （1）
　　Pz――荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)墊層底面處土的附加壓力值，Kpa；
　　Pcz――墊層底面處土的自重壓力值，Kpa；
　　faz――墊層底面處土層經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值，Kpa。
　　1.3.1 墊層底面下臥土層的地基承載力
　　faz=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5） （2）
　　式中：fak――地基承載力特征值（包括查表得到的地基承載力特征值的經(jīng)驗(yàn)值和試驗(yàn)得到的地基承載力特征值），Kpa；
　　ηb、ηd――考慮基礎(chǔ)寬度、埋深影響的地基承載力修正系數(shù)，據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ 79-2002）ηb取0，ηd取1.0；
　　γ――墊層底面處土層的重度，地下水位以下取有效重度，kN/m3；
　　γm――墊層底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取有效重度，kN/m3；
　　d――墊層埋置深度（m），一般自室外地面標(biāo)高算起。
　　1.3.2 附加壓力值
　　式（1）中墊層底面處的附加壓力值Pz，可按式（3）、式（4）進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算。
　　對(duì)條形基礎(chǔ) （3）
　　對(duì)矩形基礎(chǔ) （4）
　　式中：b――矩形基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)底面的寬度，m；
　　l――矩形基礎(chǔ)底邊的長(zhǎng)度，m；
　　pc――基礎(chǔ)底面處土的自重壓力值，kpa；
　　pk――荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下基礎(chǔ)底面處的平均壓力值，kpa；
　　z――基礎(chǔ)底面下砂墊層的厚度，即預(yù)估厚度，m；
　　θ――砂墊層的壓力擴(kuò)散角，當(dāng)z/b=0.25時(shí)，取θ=20°；當(dāng)z/b≥0.5時(shí)，取θ=30°；當(dāng)0.25＜z/b＜0.5時(shí)，θ可內(nèi)插求得。
　　1.3.3 土的自重壓力值
　　式（1）中墊層底面處土的自重壓力值Pcz按式（5）計(jì)算。
　　
　　式中：γi――墊層下臥土層頂面以上各層土的重度，kN/m3;
　　hi――墊層下臥土層頂面以上各層土的厚度（包括砂墊層），m。
　　1.3.4 墊層寬度的確定
　　墊層的寬度應(yīng)能滿足基礎(chǔ)底面壓力擴(kuò)散的要求，要按式（6）確定。
　　b’>b+2tgθ （6）
　　式中 b’ 為墊層的底面寬度，墊層的頂寬每邊宜超出基礎(chǔ)底邊不小于0.3m，同時(shí)為避免砂墊層受到擾動(dòng)，確保砂墊層的穩(wěn)定及建筑結(jié)構(gòu)的安全，砂墊層周?chē)鷳?yīng)砌筑擋砂墻。
　　2.工程質(zhì)量保證措施
　　為了保證砂墊層質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，施工過(guò)程中須采取如下措施，確保工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求：1）砂墊層的分層鋪填厚度可取200～300mm，為保證分層壓實(shí)質(zhì)量，應(yīng)控制機(jī)械碾壓的速度；2）基坑開(kāi)挖時(shí)應(yīng)避免坑底土層受擾動(dòng)，可保留約200mm厚土層暫不挖去，待鋪填墊層前再挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。嚴(yán)禁擾動(dòng)墊層下的軟弱土層；3）換填土層施工應(yīng)注意基坑排水；4）必須重視擋砂墻的施工，避免出現(xiàn)擋砂墻破壞導(dǎo)致砂墊層失效的情況；5）施工基坑宜設(shè)在同一標(biāo)高上，如深度不同，基坑底土面宜挖成階梯或斜坡搭接，并按先深后淺的順序進(jìn)行墊層施工，搭接處應(yīng)夯壓密實(shí)；6）墊層施工驗(yàn)收合格后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)施工。
　　3.結(jié)語(yǔ)
　　換填法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、素填土及其它軟弱土層地基的淺層處理。換填層的厚度、寬度應(yīng)滿足強(qiáng)度和變形的要求，對(duì)建筑地基范圍內(nèi)的局部換填，應(yīng)根據(jù)計(jì)算沉降量確定其適用性。
　　
　　參考文獻(xiàn)
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