换填法垫层厚度的优化设计

软土地基处理中换填厚度的优化研究(推荐完整)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（软土地基处理中换填厚度的优化研究(推荐完整)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为软土地基处理中换填厚度的优化研究(推荐完整)的全部内容。

软土地基处理中换填厚度的优化研究(推荐完整)编辑整理:张嬗雒老师尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布到文库，发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是我们任然希望软土地基处理中换填厚度的优化研究（推荐完整）这篇文档能够给您的工作和学习带来便利。

同时我们也真诚的希望收到您的建议和反馈到下面的留言区，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请下载收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为 <软土地基处理中换填厚度的优化研究(推荐完整)〉这篇文档的全部内容。

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。

优化承载力换填深度的设计与应用[摘要]从计算分层地基承载力来分析极限换填深度，从而达到优化换填深度的目的。

此设计适用于优化大方量基础及软基砂垫层等需计算承载力方案的换填深度，从而达到加快施工进度控制施工成本的最终目的。

[关键词]优化深度承载力施工进度成本控制1工程概况成都至上海高速公路武汉至荆门六标段，原设计有一公里路基处于软基路段。

软基段地基条件较差，为达到承载力要求，处于软基段的小型结构物地基设计为湿喷桩处理。

后来，由于当地地方政府要求，设计部门变更了原设计，在此地段又新增多处小型结构物，但此时我部已经完成湿喷桩施工，且施工队伍已经退场。

新增结构物地基如果还要按原计划通过实验实测，结论必然需进行湿喷桩处理，如果要进行湿喷桩施工的话，要求在施工后保留2个月观察期才能进行结构物施工。

由此，如不进行基础变更设计，将延误此地段路基施工3个月，严重影响我部整体路基的施工进度。

我部从多方面考虑，开始进行优化承载力换填深度的设计，以加快施工进度并节约开支。

2设计构思（1）所有结构物地基基础都需要达到承载力设计要求。

如果基础的承载力不够，那么就需要设计方案对结构物基础进行处理，常用的设计方案大致有：各类桩处理、强夯实、预压、换填等等。

（2）在以上的处理方案中，基础换填适用性材料在现场施工过程中最为普遍。

换填方案有着处理时间短，施工便利等优点。

但一般施工单位的承载力实验只能做出符合承载力要求的换填土层，简单的讲就是只能做出承载力完全由土层单独提供的换填深度。

这样的结论完全未考虑应力的发散问题及换填尺寸对承载力的影响，得出的结论往往大于实际要求。

（3）优化承载力换填深度的设计，一方面可以大大的优化换填深度，加快施工进度，节约施工材料，另一方面可以控制换填深度，规避大于规范要求所带来的延长工期等麻烦。

（4）主要设计参数砂砾垫层底面处软土地基的容许承载力>150KP(设计)砂砾垫层底面的计算压应力应力扩散角取35~453 计算设计过程3.1、换填垫层的计算为方便计算，结构物基础可全设置为矩形基础，通过公式计算换填层的厚度。

Hans Journal of Civil Engineering 土木工程, 2020, 9(1), 12-16Published Online January 2020 in Hans. /journal/hjcehttps:///10.12677/hjce.2020.91002Optimum Design of Replacement CushionPeng DongPower China, Guizhou Electric Power Design & Research Institute Corporation Limited, Guiyang GuizhouReceived: Nov. 28th, 2019; accepted: Dec. 25th, 2019; published: Jan. 3rd, 2020AbstractThe design form of the replacement cushion in the code shall be sloped by the construction unit during the construction process. In order to avoid overfilling and increase the workload, the con-struction unit will reduce the width of the cushion bottom, which often does not meet the re-quirements of pressure diffusion angle, and there are potential safety hazards. In view of this problem, this paper puts forward an optimal design form which is convenient for construction.Combined with practical engineering, the design form of code method and the optimal design form are compared and analyzed from three aspects: mechanical performance, construction conveni-ence and measurement accuracy of replacement materials. The study shows that the optimal de-sign form not only meets the requirements of stress, but also is convenient for construction and measurement, providing reference for design and construction.KeywordsReplacing the Cushion, Standard Design, Optimal Design, Pressure Diffusion,Convenience for Construction换填垫层的优化设计董鹏中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司，贵州贵阳收稿日期：2019年11月28日；录用日期：2019年12月25日；发布日期：2020年1月3日摘要规范中关于换填垫层的设计形式在施工过程中需要施工单位放坡处理，造成实际换填材料超过了设计量，施工单位为了避免换填料超量及增加工作量，便减小垫层底部宽度，其往往不符合压力扩散角的要求，董鹏存在安全隐患，针对此问题，提出了便于施工的优化设计形式。

工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald19DOI：10.16660/ki.1674-098X.2004-4898-0859砂性土道路路基碎石换填厚度优化方案综述与展望①段军库1* 盖伏香2(1.宁夏方圆建设工程有限公司 宁夏银川 750001；2.宁夏翔实建设有限公司 宁夏银川 750001)摘 要：以银川市西夏区飞地工业园区道路建设砂土地基处理为研究对象，对地基换填处理技术进行了分析研究。

文中对软土路基换填技术的适用条件、换填厚度、换填材料、换填方法、施工方法和施工注意事项等方面进行了分析总结和设计，提出了该地区砂性土道路路基碎石换填厚度优化的研究方案和建议，可以为宁夏本地砂土地基换填技术研究和工程施工方案设计提供借鉴。

关键词：砂土地基 换填厚度 换填材料 厚度优化中图分类号：TU472 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)08(a)-0019-03Summary and Prospect of Gravel Replacement ThicknessOptimization Scheme for Sandy Soil Road SubgradeDUAN Junku 1 GAI Fuxiang 2(1.Ningxia Fangyuan Construction Engineering Co., Ltd., Yinchuan, Ningxia Hui Autonomous Region, 750001 China；2.Ningxia Xiangshi Construction Co., Ltd.，Yinchuan, Ningxia Hui Autonomous Region,750001 China)Abstract: Taking the sand foundation treatment of the road construction in the Feidi Industrial Park in Xixia District of Yinchuan City as the research object, the technology of foundation replacement is analyzed and studied. In this paper, the applicable conditions, replacement thickness, replacement materials, replacement methods, construction methods and construction precautions of soft soil subgrade replacement technology are analyzed, summarized and designed, and the research scheme and suggestions for the optimization of gravel replacement thickness of sandy soil road subgrade in this area are put forward, which can be used for reference in Ningxia local sand soil subgrade replacement technology research and engineering construction scheme design.Key Words: Sand foundation; Replacement thickness; Replacement material; Thickness optimization①通信作者：段军库（1976—），男，汉族，宁夏固原人，本科，工程师，从事建筑工程施工与试验研究。

换填垫层法设计方法及在工程中的应用摘要：换填垫层法具有施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价低的特点，目前已成为应用最为普遍的地基处理技术之一。

近年来随着其理论和工艺的不断提高，其应用范围愈来愈广，本文介绍换填垫层法的定义、原理、适用范围、作用、设计。

Abstract: replacement cushion method has fast construction speed, short construction period, easy quality control, low cost features, has become the most common application of the foundation treatment technology of. In recent years along with its theory and constantly improve the process, its increasingly wide range of applications, this paper introduces the definition of replacement cushion method, principle, application scope, function, design.关键词：换填垫层法；加固原理；垫层设计；粉煤灰垫层Key words: replacement cushion method; reinforcement mechanism; the cushion design; flyash cushion一、换填垫层法定义当软弱土地地基的承载力和变形满足不了设计要求，而软弱土层的厚度又不是很大时，将基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除，然后分层换填强度较大的砂、碎石、素土、灰土、炉渣、粉煤灰等其他性能稳定、无侵蚀性的材料，并压实至要求的密实度为止，这种地基处理方法称为换填垫层法。