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软土地基处理中换填厚度的优化研究摘要：高速铁路地基的沉降研究一直都是工程界关心的问题之一。
本文结合天津蓟港铁路地基工程，提出了软地基处理的一种新方法—-换填泡沫轻质土,并运用大型有限元软件ANSYS对换填泡沫轻质土地基进行模拟计算，从而得出不同换填泡沫轻质土高度下的地基沉降位移曲线。
通过比较，在满足铁路规范的前提下，得到最经济合理的换填高度,对工程有实际的指导意义。
关键词：泡沫轻质土换填厚度沉降曲线中图分类号：U213.1 文献标识码：A•The Research on The Thickness of Replacing in Dealing Withthe Soft FoundationLI Huan1,CHEN Lei2，AN Hai-ping2，ZHAO Zhen-jie2,LV Xiao-jie2（1。
浅谈地基处理换填垫层法论文导读：本文论述了地基处理换填垫层法的优点、设计计算和施工应注意的地方。
关键词：地基处理换填法，换填的作用，施工检验。
我们在工程项目中，当地基强度不足地质条件较差不能满足设计要求时，可针对不同的情况对地基进行处理。
使地基的强度和稳定性增加，减少变形。
天然地基土的承载力特征值一般为50~80MPa，不能承受较大的建筑物的荷载，由于压缩性较高，建筑物基础沉降和不均匀沉降是较大的，将引起建筑物基础标高降低，影响它的正常使用，或造成倾斜、开裂破坏。
对于上部建筑物荷载不是很大的情况下可以采用换填垫层法，这种方法可就地取材，施工简单，不需要特殊机械设备，工期短，在能满足承载力的情况下比桩基础的造价低。
换填垫层就是将基础范围内的土层挖掉，回填强度较大砂、碎石、灰土或矿渣夯实，这样可以有效的提高荷载不大的建筑物的地基承载力，主要适用于处理淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层软弱地基及不均与地基的处理。
按其换填的材料可分为砂石垫层，粉质粘土垫层，灰土垫层，粉煤灰垫层，矿渣垫层，其他工业废渣垫层（主要是高炉重矿渣），土工合成材料垫层。
换填后的主要作用是：1提高基础下地基承载力。
用强度较高的材料置换可能会产生剪切破坏的软弱土，便可避免地基受到破坏。
2减少沉降量。
基础下浅层地基的沉降量在总沉降量中所占的比例是较大的，若以密实的材料置换软弱土，就可以减少大部分的沉降量。
由于砂垫层对应力的扩散作用，作用在下卧土层上的压力较小，这样也会相应减少下卧土层的沉降量。
3加速软弱土层的排水固结。
但是灰土垫层则不能起到此作用，因为灰土垫层不透水。
根据《建筑地基处理技术规范》4.2.1中给出的垫层的厚度z应根据需要置换软弱土的深度或下卧土层的承载力确定，并应符合的公式要求：相应于荷载效应标准组合时，垫层底面处的附加压力值（kPa）垫层底面处土的自重压力值（kPa）垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值（kPa）垫层底面处的附加压力值可分别按下式计算：条形基础矩形基础b矩形基础或条形基础底面的宽度（m）矩形基础底面的长度（m）相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值（kPa）基础底面处土的自重压力值（kPa）z基础底面下垫层的厚度（m）垫层的压力扩散角（），宜通过试验确定，当无试验资料时，可按下表采用压力扩散角（）换填材料z/b中砂、粗砂、砾砂、圆砂、角砾、石、卵石、碎石、矿渣粉质粘土粉煤灰灰土0.25206283023 注：1当时，除灰土仍取外，其余材料均取，必要时，宜由试验确定；2当时，值可内插求得。
们都知道建筑在施工前都要先打地基的，但有些地方的土层软土，这样的土不能为地基使用的，这就需要先对地基进行处理再施工，而对软土地基的处理方法有很多种，比如对软土地基进行加固，或进行换填法。
接下来，们就来了解一下换填法地基优缺，换填法地基施工步骤以及换填法地基处理厚度的相关内容，希望可以帮助到家。
一、换填法地基优缺1、换填法也可以叫作换土法，其实就把地基范围内的软土都清出去，然后用稳定性更好的土与石回填到地基处然后进行压实。
2、换填法可以提高地基的承载力，避免地基被破坏，还可以减少沉降量，因为砂垫层或其它垫层对应力的扩散作用，使作用在下卧层土上的压力减少，以达到减小下卧层土地的沉降量。
3、缺换填法有适用范围的，如荷载小的建筑、地坪、道路工程等，如果建筑面积过，不适用这种方法的，会增加建筑成本，费时费力。
二、换填法地基施工步骤1、施工时要先将建筑物范围一定深度的软土挖走，然后把基坑底部碾压实，再将沙石、素土或灰土等垫层材料分层铺在基坑内，再逐层压实。
2、在分层回填碾压的时候要注意防止基坑内灌水或雨水下渗，还要控制施工含水量，否则积水过多或渗水过多，会影响工程质量。
3、施工方法有三种，分别机械碾压法、重锤夯实法、平板振冲法，其中重锤夯实法就将重机械夯锤提升到一定的高度，然后让其下落，通过重复这个动作来夯实地基。
4、平板振冲法用振动压实机来压实无粘性土或粘料含量少、透水性好的松散杂土地基，振动压实法在操作过程中，要先振基槽两边，后振中间。
三、换填法地基处理厚度1、垫层的厚度普遍根据垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不于同一标高处软弱土层的容许承载力。
垫层厚度普通不于3米，不小于0.5米。
2、垫层的宽度除了要满足基础地面应力扩散的要求外，还要考虑垫层侧面土的强度条件，防止垫层材料由于侧面土的强度不够或由于侧面土的较变形而向侧边挤出，增垫层的竖向变形。
3、经换填法处理的地基，因为理论计算方法现在还不完善，所以垫层的承载力要现场荷载试验确实，如对于一般工程可直接用标准贯入试验或取土分析法等。
筑龙网WW W.ZH UL ON G.COM换填垫层法设计方法1.1.1 基本概念当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换填土垫层来处理软弱地基。
即将基础下一定范围内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、砂石或灰土等，并分层夯实至设计要求的密实程度，作为地基的持力层。
换填法适于浅层地基处理，处理深度可达2～3米。
在饱和软土上换填砂垫层时，砂垫层具有提高地基承载力，减小沉降量，防止冻胀和加速软土排水固结的作用。
工程实践表明，在合适的条件下，采用换填垫层法能有效地解决中小型工程的地基处理问题。
本法的优点是：可就地取材，施工方便，不需特殊的机械设备，既能缩短工期，又能降低造价，因此，得到较为普遍的应用。
1.1.2 适用范围换填法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等浅层软弱地基及不均匀地基的处理。
但在用于消除黄土湿陷性时，尚应符合国家现行标准《湿陷性黄土地区建筑规范》中的有关规定。
在采用大面积填土作为建筑地基时，应符合国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)的有关规定。
换填时应根据建筑体型、结构特点、荷载性质和地质条件，并结合施工机械设备与当地材料来源等综合分析，进行换填垫层的设计，选择换填材料和夯压施工方法。
1.1.3 加固机理(1)置换作用。
将基底以下软弱土全部或部分挖出，换填为较密实材料，可提高地基承载力，增强地基稳定。
(2)应力扩散作用。
基础底面下一定厚度垫层的应力扩散作用，可减小垫层下天然土层所受的压力和附加压力，从而减小基础沉降量，并使下卧层满足承载力的要求。
(3)加速固结作用。
用透水性大的材料作垫层时，软土中的水分可部分通过它排除，在建筑物施工过程中，可加速软土的固结，减小建筑物建成后的工后沉降。
筑龙网WW W.ZH UL ON G.COM(4)防止冻胀。
由于垫层材料是不冻胀材料，采用换土垫层对基础地面以下可冻胀土层全部或部分置换后，可防止土的冻胀作用。
