砂垫层在地基中的应用砂垫层在地基中的应用 砂垫层是地基处理中换土垫层法的一种,是将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去,然后回填强度较高、压缩性较低,并且没有侵蚀性的材料,再分层夯实,作为地基的持力层。工程实践表明,该方法能就地取材,施工简便,质量易于控制,既能缩短工期,又能降低造价,因此得到普遍的应用。 一、 砂垫层的主要作用 1、提高基础底面以下地基浅层的承载力。地基中的剪切破坏是从基础底面下边角处开始,随基底压力的增大而逐渐向纵深进展,因此当基底以下浅层范围内可能被剪切破坏的软弱土为强度较大的垫层材料置换后,可以提高承载力。 2、通过垫层的应力扩散作用,减少垫层下天然土层所承受的压力,减少基础的沉降量。 3、在软土层中由于砂垫层的透水性较好,加速地基的排水固结,结能够有效地缩短沉降稳定时间。 二、砂垫层的适用范围 砂垫层适用于 3m 以内的软弱、透水性强的粘性土层处理。一般砂垫层的厚度为 1~2m。假如厚度小于 50cm,砂垫层的作用不明显;假如厚度大于 3m,则施工中比较困难,也不经济。 三、砂垫层的设计 砂垫层的设计,主要是决定砂垫层的厚度和宽度。砂垫层的厚度根据垫层的底部的较弱土层的承载力来确定,即当上部荷载通过砂垫层按一定的扩散角传到下卧土层时,下卧土层顶面所受的总压力不应过其容许承载力。 式中 Pz――垫层底面处的附加压力设计值(kPa),条形基础可按下式计算 Pz=b(Pk-Pc)/(b+2z?tanθ) Pcz――垫层底面处的土自重压力值(kPa) faz――垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值(kPa) 砂垫层的宽度,一方面要满足应力扩散角的要求,另一方面要防止垫层向两边软土层挤出。常用的经验方法是垫层底部宽度 B′按下式确定: 式中 b――基础宽度 z――垫层厚度 θ ――扩散角(当垫层材料为碎石、粗砂或中砂时,扩散角可取 30°;对其他较细的材料,扩散角为 22°) 四、工程实例 广西博白县食品厂办公楼,楼高四层,长 86m,宽 12m,承载力设计值 160kPa,土的天然重度为 18kPa,无地下水, 拟采纳条形基础,基础宽度为 2m,基础埋深 1m。该工程地处一斜山坡上,办公楼东段是山坡,西段是低洼地。根据工程地质勘察报告,地基土为含砂粘性土,地基承载力存在较大差异,办公楼东段约 60m 地基承载力可达 300kPa,而西段约 30m 承载力只有 100kPa,。从勘察报告可知,地基承载力不能满足设计要求。由于承载力局部不...