换填法垫层厚度的实用计算法.docxVIP

维普资讯 住宅科技)1998．4 规划·设计 换填法垫层厚度的实用计算法 整堑皇三丝 一 T“ 7 -z (湖南大学土木系 长沙410082) 雨 了 岬 摘要 换填法是处理软土地基方法之一，根据现有规范对换算厚度的计算公式， 。 经换算，得出了换填厚度一元二次方程式，可直接得到垫屉厚度．避免了传蝻计算方 法领反复试算的缺点。 关麓词兰兰兰．兰墨墨壅实用兰兰 毛 张。亏 越 ． 1 换填法的应用现状及垫层厚度确定的方 法 。 在软弱地基上建造建筑物，在我国占有相当大的比例，但由于软土压缩性高，承载力 低，不能承受较大的荷载，这就要求对软土地 基进行处理，采用换填法处理软弱地基是一种行之有效的方法。换填法解决中、小型工程的地基处理问题，其优点是能就地取材，施工简便，工期短，造价低，因此得到了普遍的 应用。 换填法是将基础底面下一定深度内的软 弱土层挖去，换填其它无侵蚀性的低压缩性 的散体材料，如中粗砂、碎石、素土、灰土等，分层夯实作为地基的持力屡。垫层舶作用既提高了持力层的承载力，减少了基础的沉降量；同时，采用透水性太的材料作垫层，加速了软土的固结，能有敢地防止土的冻胀作用。 换土垫层设计的主要内容是确定垫层的厚度和宽度，而确定垫层厚度是换土垫层设 计的关键，只要确定了垫层厚度，根据压力扩 散角理论不难确定垫层的宽度 规范确定垫 层厚度的方法是根据作用在垫层底面处土的 自重应力 P 与附加应力 P 之和碰不大于 软弱土层地基承载力 试算满足这一条件。但由于 、P 均随垫层厚度 z钧变化而变化，一般随着垫层厚度 z的增大， 、P 增大而 P。减小，因而 目前普遍采用的设计方法  是先假定 十垫层厚度然后验藏，期不合要 求，则设变其厚度重新验算 宣剜稿足为止。这种设计方法虽然可行，但也存在馨明最的不足，如果蛰层厚度 z假定的大小不适当， 珊须经反舞试算，才能得到满意的结果，计算 工作量大，效率不高。基于此，本文在现有规范的基础上，提出了一种实用的正程甘算方法，H口能一次计算成功，义能满足工程设计的 需要。 ， 2 换填法垫层厚度的实用计算法’ 21 条形基础换土蛰层厚度的忡舅c 根据规范，软弱土下卧屠硬面处经宽度和深度修正后的地基承载力设计值帆与下卧层璜面处附加压为设}}值 及自重压力标准值 之间满足如下关系式f 、 p。+P 《f。i 。- ：‘‘ n) 五=^ ，，( 一3 +珊 ( + —0．5)(2) Plt一6+2Z忙口 一1l卿一 Pq=(d+ )，， 一 (4) 将(2)、(3)、(4)代人(1)式得￡’ f +(d+z)。=^ (6·一3)+ 舶y。(d+=一0．5) (5) 式中 6—条形基础的宽度(m)；‘ p一基底压力设计值(kPa)； P。—基础底面标两处土矗g自重应力， 1f 维普资讯 规划·设计 P。=yld(kP且)； d—基础埋置深度(m)； Z一垫层厚度(m)； 8—垫层材科的压力扩散角； ’， 层底面以上土的平均重度 ’ (kN／ )； ．^一软弱土承载力标准值(kP且)； ·厂氆层宽度的地基承载力修正系 数； 一 ,la-tt~ t[深度的地基承载力惨正 系数； ’，—垫屡下面软土重度 (kN／ )； b’—垫层宽度(m)。 考虑到在实标工基中，常强到的戟弱地 基l如激溅 质主 1工壤土等的承载力标人 准僵50kia~^连90kPa可誊得基础宽度承 载力罄芷系数 仉为 O；基础埋量深度惨正系 数粕 =1．1，并且辞取 18kN／ 将逮些 数据代人(S)式褥： 6(P．一P b+2Zig8 。 (d+Z一0．5) 整理后得 t 3．6tg6酽 +[1：s(2dtg~+6，)一19．~Stg0+ 0lg钆]z ^5十L．$db-：9~9b·一 ( 一P ) =0- ： 。 ． 。一 (7) 式( )即为计算条形基础垫层 厚度 Z的 公式，按一元二次方程求根即可求得 z值0 2．2 矩形基础换土垫层厚度的计算． 设矩形基础按假担条形基础茸出舶垫层厚度为 zl，其实际的垫层厚度为 z2，依据规 范封条形基础： 一． 再b(P-P,)+(d+ y=^ 衣6— 3)+珊 。(d+zl—O．5) 8) 对矩形基础： ‘ KP积-Po) (¨ 2Z2igO)(z+2z2 )’、( z2，’，。，。 =^+T／b~(b’一3) 珊’，。(d+z2—0．5)(9)式中 f·矩形基础的长度(m){  1998．4住宅科技 (8)式变形为： b ^+ r(b一3)+仙 (d —+2ZitgO— ，k+ b —j，+ dy。 4 Zl一0．5)一(d+Z1)’，。 (10) (9)式变形为： (6+2Z2tgO)(+12Z2tgO)Ⅲ一、“+z2 。 +9．r(b 一3)+ dy。(