卵石换填垫层设计与施工

２０１６年第８期　西部探矿工程　１１　卵石换填垫层设计与施工　李学昌　（河南省有色金属地质矿产局第一地质大队，河南安阳４５５００４）　摘　要：通过介绍卵石垫层在复杂地层中应用的工程实例，说明了其设计计算方法及施工，并对现场　施工、质量进行详述，通过检测及建筑物沉降观测，进一步分析卵石垫层在复杂地层中的应用意义。　关键词：卵石垫层；复杂地层；设计与计算；施工质量；效果检测；技术经济　中图分类号：ＴＵ７５３文献标识码：Ｂ文章编号：１００４—５７１６（２０１６）０８—００１卜０２　１概述　有光泽，干强度中等，韧性中等。层底埋深２２．４０～　河南省林州市城区岩土地质条件主要为素填土、　２８．９０ｍ，ｆ￣ｋ＝２ＯＯｋＰａ；　粉土、粉质粘土、卵石等互层，且各岩土层厚度分布不　⑨粉质粘土（Ｑ　）黄褐色，硬塑，无摇振反应，切面　均，地层条件比较复杂，目前城区主要建筑以小高层为　稍有光泽，干强度中等，韧性中等。揭露最大深度　主，基底压力在２００￣２５０ｋＰａ之间，天然地基承载力特　３３．ＯＯｍ，ｉｆｋ＝２３０ｋＰａ。　征值不能满足设计要求，采用传统的桩基施工费用较　３卵石垫层设计与计算　高，且工期长。本文结合某工程论述了采用卵石换填　３．１卵石垫层设计　垫层设计与施工，取得了良好的效果。　该工程为小高层建筑，拟采用筏板基础，基底平均　２地层条件及工程概况　压力２５０ｋＰａ，基础埋深－２．５０ｍ，基底位于层②土层中，　①耕土（Ｑ　）黄褐色、稍湿，松散，层底埋深０．４０～　其天然地基不能满足设计要求，需进行加固处理。根　０．９０ｍ；　据该场地地层条件，该工程采用卵石垫层换填法比较　②粉质粘土（Ｑ　）黄褐色，可塑，无摇振反应，切　经济合理，建议挖除层②粉质粘土至第③层粉质粘土，　面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，层底埋深３．８０～　基础外边缘每边外扩不小于１．５０ｍ，然后采用卵石垫层　４．ＯＯｍ，ｉｆ，＝１３ＯｋＰａ，ｙ＝１８ｋＮ／ｍ。；　换填，换填厚度约１．５０ｍ。　③粉质粘土（Ｑ；　）黄褐色，可塑。含卵石，层底　３．２卵石垫层的计算　埋深９．３０￣１１．ＯＯｍ，　＝１５０ｋＰａ；　（１）卵石垫层底面处的附加压力值Ｐ　依据《建筑　④粉砂（Ｑ　）褐红色，很湿一饱和，中密一密　地基处理技术规范》ＪＧＪ７９—２Ｏ１２规范第４．２．２条，垫层　实。含卵砾石（含量约１Ｏ％～１５％），层底埋深２．３０～　的厚度ｚ应根据下卧层的承载力确定，并符合下式：　９．ＯＯｍ．ｆｉｋ＝１６ＯｋＰａ；　Ｐ　十Ｐ　ｃ　⑤粉质粘土（ＱＬ　）褐黄色，可塑一硬塑，无摇振　式中：尸卜垫层底面处的附加压力；　反应，含卵石，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等。　Ｐ［，一垫层底面处土的自重压力；　层底埋深１０．００￣１７．８０ｍ，　＝１７０ｋＰａ；　＿垫层底面处经深度修正后的地基承载力特　⑥卵石土（Ｑ；Ｉ＋　）杂色，饱和，稍密。磨圆度中　征值。　等，亚圆状，层底埋深１２．００￣１９．８０ｍ，ｆ￣ｋ＝３００ｋＰａ；　筏板基础：　⑦粉质粘土（Ｑ；　）黄褐色，硬塑，无摇振反应，切面　ｐ￣＝ｂＬ（Ｐｋ－Ｐｃ）／（ｂ＋２ｚｔａｎＯ）（Ｌ＋２ｚｔａｎＯ）　稍有光泽，干强度中等，韧性中等。层底埋深１８．００～　式中：６——矩形基础底面的宽度，１２．Ｏｍ；　２４．ＯＯｍ，ｌｆ，＝１８ＯｋＰａ；　Ｌ——矩形基础的底面长度，５０．Ｏｍ；　③粉质粘土（Ｑ；　）黄褐色，硬塑，无摇振反应，切面　Ｐ　一基础底面平均压力，２５０．ＯＯｋＰａ；　收稿日期：２０１５—０８—１７修回日期：２０１５—０８—１９　作者简介：李学昌（１９６２一），男（汉族），河南林州人，高级工程师，现从事岩土工程技术工作。　１２　西部探矿工程　２０１６年第８期　Ｐ卜基础底面处土的自重压力，　＝勿＝４．０ｒｅｘ　垫层的底面宜铺设在同一标高上，如深度不同，基　１８ｋＮ／ｍ。＝７２ｋＰａ；　底土层面应挖成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的顺　基础底面下垫层的厚度，１．５ｍ（依据地层条　件及上部荷载确定）；　垫层的压力扩散角，灰土取２８。（ｔａｎ２８。＝　——序施工，搭接处应碾压密实。分段施工时，接头处应做　成斜坡，每层错开０．５～１．Ｏｍ，并应碾实。在土地其上　做卵石垫层时，为防止基坑底面表层软土发生局部破　０．５３）。　坏，应在基坑底部及四侧先铺一层砂（０．３ｍ），然后再铺　经计算Ｐ￣＝１５２ｋＰａ。　（２）卵石垫层底面处土的自重压力值　＝４．０ｒｅｘ　１８ｋＮ／ｍ。＝７２．０ｋＰａ。　卵石垫层。砂卵石填料中，不得含有草根、垃圾等有机　杂物。在地下水位高于基坑（槽）底面施工时，应采取　排水或降低地下水位的措施，使基坑（槽）保持无积水　（３）垫层底面处土层经深度修正后的地基承载力　特征值　可根椐下式计算：　＝　叩∥　（　ｌ＿０．５）　式中：　。—一经深度修正后的下卧层承载力特征值；　厂一下卧层的承载力特征值，１５０ｋＰａ；　叩广承载力的深度修正系数，１．６；　），　广一基础（垫层）底面以上土的加权平均重度，　１８ｋＮ／ｍ。；　卵石垫层底面的埋置深度，４．０ｍ。　代人公式计算：ｆ￣＝２５０ｋＰａ，ｆ＝＝２５０ｋＰａ￣＞ｐ　＋　＝　ｌ５２＋７２—２２４（ｋＰａ），下卧层强度满足要求。　４卵石垫层施工：　４．１卵石填料的标准要求　要求采用级配卵石，其配比关系宜为４：３：３即：卵　石４（砾径５０＞￣ｄ＞２Ｏｍｍ）：圆砾３（砾径２０＞ｄ＞２ｍｍ）：中　粗砂３（砾径２＞ｄ＞Ｏ．２５ｒａｍ）。最大粒径不超过５０ｍｍ，　含泥量（＜０．１ｍｍ颗粒含量）不超过３％。施工参数：①　使用１８￣２４ｔ振动压路机；②压路机行驶度不大于　５０ｍ／ｍｉｎ；③每层压实填料虚铺厚度不大于４０ｃｍ；④每　层先静压２遍，再振压８遍。　４．２卵石垫层的宽度　垫层的平面处理范围详换填平面布置图，每边超　出基础外缘宽度，不应小于垫层的厚度，并不应小于　１．５ｍ。　４．３卵石垫层施工　施工前应先将符合质量要求的卵石填料人工拌合　均匀后，运至坑底虚铺４０ｃｍ厚，在静压前，洒水使填料　处于湿润状态（含水量控制在８％～１２％即可），然后用　振动压路机先静压２遍，再振压８遍，碾压时，先按长度　方向行驶，然后补压短边没压到的地方，以保证卵石填　料均匀获得规定遍数的压实功能。　状态（如用水撼法或插入振动法施工时，应有控制地注　水或排水）。垫层铺筑前，应先验槽，注意浮土应清除，　边坡必需是稳定的，以防塌土，如发现基槽（坑）两侧附　近如有低于地基的空洞、沟、井、古墓穴等，应在未做地　基前加以填实处理。　５垫层质量检验　按《建筑地基基础设计规范》ＧＢ５。００７—２０１１规范　附录Ｃ中的要求，采用浅层平板静载荷试验法进行了　质量检测，经检测处理后的卵石垫层承载力特征值为　２６２ｋＰａ，满足设计要求。　６结论　本工程的地基础设计等级为丙级，当４：３：３卵石垫　层的压实系数不小于０．９５时，其承载力特征值　可采用　２５０ｋＰａ，该处理方法具有施工速度快，成本低，经济合　理，为建设及施工单位节约了成本，缩短了工期，取得　了良好的经济效益。　参考文献：　【１］安阳大地勘探工程有限公司．岩土工程勘察报告【Ｒ１．　【２　ＪＧＪ２Ｊ７９—２０１２建筑地基处理技术规范［ｓ】．中国建筑工业出版　社，２０１２．　【３］ＧＢ５０００７－２０１　１建筑地基基础设计规范【ｓ】冲国建筑工业出　版社，２０１１．　『４］地基处理手册［ｓ】＿中国建筑工业出版社，２０００．　［５】袁聚云．基础工程设计原理【Ｍ】．同济大学出版社，２００１．　［６】ＪＧＪ９４—２００８建筑桩基技术规范［ｓ】．中国建筑工业出版社．　【７］顾晓鲁．地基与基础［Ｍ】．中国建筑工业出版社，２００３．　【８８】　叶树麟．地基处理工程实例应用手册［Ｍ】．中国建筑工业出版　社，１９９８．　［９］桩基础的计算与分析［Ｍ】．卢世深，等编译．中国交通出版社，　１９８７．　【１０］中国地震局地球物理勘探中心．桩基检测报告【Ｒ］．