软土地基处理换填土层法施工工艺
19页1、换填土层法施工软土地基处理换填土层法施工 软土地基处理换填土层法施工软土地基处理换填土层法 (1)换填土层法的原理)换填土层法的原理换土垫层法换土垫层法是挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层,以质地坚硬、是挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层,以质地坚硬、强度较高、性能稳定性好、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素强度较高、性能稳定性好、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、矿渣等材料分层换填,同时用人工或机械方法进行表土、灰土、矿渣等材料分层换填,同时用人工或机械方法进行表面机械碾压、重锤夯实、振动压实等密实处理至满足工程要求。面机械碾压、重锤夯实、振动压实等密实处理至满足工程要求。换填土层法施工 软土地基处理换填土层法 (1)换填土层法的原理各种不同材料的垫层(如砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、各种不同材料的垫层(如砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层及矿渣垫层等)主要的作用是提高地素土垫层、灰土垫层及矿渣垫层等)主要的作用是提高地基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,调整基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,调整不均匀地基的刚度,防治冻胀以及消除膨胀土的胀缩作用。不
2、均匀地基的刚度,防治冻胀以及消除膨胀土的胀缩作用。 换填土层法施工 软土地基处理 垫层的作用垫层的作用1 1)提高浅层地基承载力)提高浅层地基承载力2 2)减少地基的变形量)减少地基的变形量3 3)加速软土层的排水固结)加速软土层的排水固结4 4)防止土的冻胀:)防止土的冻胀:毛细现象毛细现象5 5)消除地基土的湿陷性、胀缩性或冻胀性)消除地基土的湿陷性、胀缩性或冻胀性6 6)消除湿陷性黄土的湿陷作用)消除湿陷性黄土的湿陷作用7)局部换填处理暗浜和暗沟)局部换填处理暗浜和暗沟换填土层法施工 软土地基处理粘性土含水量(以质量分数计)较小时,水化膜粘性土含水量(以质量分数计)较小时,水化膜很薄,颗粒间引力大,压实效果差。很薄,颗粒间引力大,压实效果差。增加土含水量时,结合水膜逐渐增厚,颗粒间引增加土含水量时,结合水膜逐渐增厚,颗粒间引力减弱,土粒在相同的压实功能下易于移动而挤密,力减弱,土粒在相同的压实功能下易于移动而挤密,压实效果提高,土干密度也随之提高。压实效果提高,土干密度也随之提高。土中含水量增大到一定程度后,孔隙中开始出现土中含水量增大到一定程度后,孔隙中开始出现自由水,结合水膜
3、的扩大作用并不明显,颗粒间引力自由水,结合水膜的扩大作用并不明显,颗粒间引力很弱,但是,自由水充填在孔隙中,阻止了土粒间的很弱,但是,自由水充填在孔隙中,阻止了土粒间的移动,病随着含水量的增大二阻力逐渐增大,压实效移动,病随着含水量的增大二阻力逐渐增大,压实效果下降,土干密度减少。果下降,土干密度减少。换填土层法施工 软土地基处理2)最优含水量最优含水量现场碾压与室内击实试验的比较现场碾压与室内击实试验的比较a-碾压碾压6遍;遍;b-碾压碾压12遍;遍;c-碾压碾压24遍;遍;d-室内击实试验室内击实试验 。 砂土和粘土的压实曲线砂土和粘土的压实曲线 最大干密度必须是最大干密度必须是针对某一特定的压针对某一特定的压实功能而言的。实功能而言的。山东科技大学 王清标施工含水量施工含水量: 压实系数压实系数: 土的最大干密度土的最大干密度:换填土层法施工 软土地基处理(3 3)击实功)击实功 击实功是用击数来反映的,如用同一种土料,在同一含水率下分别击实功是用击数来反映的,如用同一种土料,在同一含水率下分别用不同击数进行击实试验,就能得到一组随击数不同的含水率与干用不同击数进行击实试验,就能
4、得到一组随击数不同的含水率与干密度关系曲线,从而得出以下结论。密度关系曲线,从而得出以下结论。1)对于同一种土,最优含水率和最大干密度随击实功而变化;击实功)对于同一种土,最优含水率和最大干密度随击实功而变化;击实功愈大,得到的最优含水率愈小,相应的最大干密度愈高。愈大,得到的最优含水率愈小,相应的最大干密度愈高。2)含水率超过最优含水率后,击实功的影响随含水率的增加而逐渐减)含水率超过最优含水率后,击实功的影响随含水率的增加而逐渐减小。小。3)压实曲线和饱和曲线)压实曲线和饱和曲线土在饱和状态时的含水率与干密度的关系曲线土在饱和状态时的含水率与干密度的关系曲线不相交,且压实曲线永远在饱和曲线的下方不相交,且压实曲线永远在饱和曲线的下方换填土层法施工 软土地基处理 (4)土的级配)土的级配 级配良好的土压实性较好,这是因为不均匀土内级配良好的土压实性较好,这是因为不均匀土内粗颗粒形成的孔隙有足够的细土粒填充,因而能获粗颗粒形成的孔隙有足够的细土粒填充,因而能获得较高的干密度;均匀级配的土压实性较差,因为得较高的干密度;均匀级配的土压实性较差,因为均匀土内粗颗粒形成的孔隙很少有细土粒填充
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