第五章 地基处理
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地基处理有哪几种方法页数:11
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《建筑施工技术》第七章第一节地基的局部处理页数:16
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第7章地基处理与边坡支护、桩基工程计量与计价页数:80
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地基处理方案教学文案页数:17
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第五章1(砂石桩法)
第五章 挤密桩法
5.1 砂石桩法
d. 大功率振冲器投料不提出孔口，小功率振冲器下料困难 时，可将振冲器提出孔口投料，每次填料厚度不宜大于50cm。将 振冲器沉入填料中进行振密制桩，当电流达到规定的密实电流值 和规定的留振时间后，将振冲器提升30~50cm。 e. 重复以上步骤，自上而下逐段制作桩体直至孔口，记录 各段深度的填料量、最终电流和留振时间，并均应符合设计规定。 f. 关闭振冲器和水泵。
第五章 挤密桩法
5.1 砂石桩法
对挤密砂桩和碎石桩的沉管法或干振法，由于在成桩过程中 桩管对周围砂层产生很大的横向挤压力，桩管中的砂挤向桩管周围 的砂层，使桩管周围的砂层孔隙比减小，密实度增大，这就是挤密 作用。有效挤密范围可达3～4倍桩直径。 对振冲挤密法，在施工过程中由于水冲使松散砂土处于饱 和状态，砂土在强烈的高频强迫振动下产生液化并重新排列致密， 且在桩孔中填入大量粗骨料后，被强大的水平振动力挤入周围土中， 这种强制挤密使砂土的密实度增加，孔隙比降低，干密度和内摩擦 角增大，土的物理力学性能改善，使地基承载力大幅度提高，一般 可提高2～5倍。同时，由于地基密实度显著提高，其抗液化的性能 也得到改善。
第五章 挤密桩法
5.1 砂石桩法
(9) 砂石桩复合地基承载力特征值 砂石桩复合地基承载力特征值应通过现场复合地基荷载试 验确定，初步设计时也可采用单桩和处理后桩间土承载力特征值按 下式估算：
f spk mfpk (1 m) f sk
对小型工程的粘性土地基如无现场载荷试验资料时，初步 设计时复合地基的承载力特征值也可按下式估算：
形成渗透性能良好的人工竖向排水减压通道，可有效地消散和防止 超孔隙水压力的增高和砂土产生液化，并可加快地基的排水固结。
《土力学与地基基础》教案
《土力学与地基基础》教案第一章：土的性质与分类1.1 教学目标了解土的组成、性质和分类，掌握土的三相指标及土的密度、含水率和塑性指数的概念。
学会使用土工试验仪器进行土的物理性质试验。
理解土的工程特性及其对地基基础的影响。
1.2 教学内容土壤的组成与结构土壤的物理性质：密度、含水率、塑性指数土壤的力学性质：抗剪强度、压缩性、渗透性土的分类与工程特性土工试验：密度试验、含水率试验、塑性指数试验1.3 教学方法课堂讲授：讲解土壤的性质、分类和工程特性。
实验教学：指导学生使用土工试验仪器进行土的物理性质试验。
案例分析：分析实际工程案例，理解土壤性质对地基基础的影响。
第二章：土力学基本理论2.1 教学目标掌握土力学的基本概念、原理和定律，包括剪切强度理论、压缩理论和小应变弹性理论。
学会运用土力学理论分析土壤的力学行为。
土力学的基本概念：应力、应变、应力路径剪切强度理论：抗剪强度、库仑定律、莫尔-库仑准则压缩理论：压缩性、压缩系数、压缩模量小应变弹性理论：弹性模量、泊松比、弹性应变2.3 教学方法课堂讲授：讲解土力学的基本概念、原理和定律。
数值分析：运用数值方法分析土壤的力学行为。
案例分析：分析实际工程案例，运用土力学理论解决问题。
第三章：地基基础设计原理3.1 教学目标掌握地基基础的设计原理和方法，包括浅基础、深基础和地下工程的设计。
学会运用土力学和结构力学的知识进行地基基础的设计。
3.2 教学内容浅基础设计原理：承载力计算、基础尺寸确定、沉降计算深基础设计原理：桩基础、沉井基础、地下连续墙地下工程设计原理：隧道、地铁、地下室3.3 教学方法课堂讲授：讲解地基基础的设计原理和方法。
数值分析：运用数值方法分析地基基础的设计问题。
案例分析：分析实际工程案例，运用土力学和结构力学的知识进行地基基础设计。
第四章：地基承载力与稳定性分析掌握地基承载力和稳定性的分析方法，包括极限平衡法、数值方法和实验方法。
学会运用地基承载力和稳定性分析方法解决实际工程问题。
地基处理方法
地基处理方法地基处理是指对地基进行改良，以提高地基的承载能力和变形性能，保证建筑物的安全稳定。
地基处理方法的选择对建筑物的安全和稳定至关重要。
下面将介绍几种常见的地基处理方法。
一、灌注桩法。
灌注桩法是一种常用的地基处理方法，适用于各种地基条件。
它通过钻孔、注浆、成孔、钢筋搭接和灌浆等工序，将混凝土灌注到孔中，形成桩体，从而提高地基的承载能力。
灌注桩法不仅可以增加地基的承载能力，还可以改善地基的变形性能，适用于各种地基条件和建筑物类型。
二、土石方处理法。
土石方处理法是通过对地基土石进行开挖、填筑、夯实等工序，改善地基的承载能力和变形性能。
这种方法适用于土质较松的地基，可以通过填筑夯实的方式提高地基的密实度和承载能力。
土石方处理法不仅可以提高地基的承载能力，还可以减小地基的沉降变形，适用于各种建筑物的地基处理。
三、搅拌桩法。
搅拌桩法是一种通过机械设备将水泥、砂、砾石等材料与地基土进行搅拌，形成搅拌桩体，从而提高地基的承载能力和变形性能的方法。
搅拌桩法适用于地基土质较松的情况，可以有效地提高地基的承载能力和抗震性能，适用于各种建筑物的地基处理。
四、地基加固法。
地基加固法是通过对地基进行加固处理，提高地基的承载能力和变形性能的方法。
地基加固法包括加固桩、土钉墙、悬浮桩等多种形式，可以根据地基条件和建筑物类型进行选择。
地基加固法不仅可以提高地基的承载能力，还可以改善地基的变形性能，适用于各种地基条件和建筑物类型。
综上所述，地基处理方法的选择应根据地基条件和建筑物类型进行合理选择，以提高地基的承载能力和变形性能，保证建筑物的安全稳定。
不同的地基处理方法有不同的适用范围和效果，需要根据具体情况进行选择和应用。
希望本文介绍的地基处理方法对您有所帮助。
第五章5 路基防护与加固
• 植物茎叶覆盖坡面，可以调节表土的湿度，保持湿 润，防止扬尘风蚀； • 植被阻滞地面迳流，阻止冲刷，有利水土保持。
植物防护的种类：
1、种草： 2、铺草皮： 3、植树：
二、工程防护
工程防护－－采用砂石、水泥、石灰等矿质材料进行坡面
防护。主要采用隔离原理防止风化。
1.灌缝：借助灰浆的粘结力，使坡面胶结成整体，防止岩
沉降计算时，各土层的物理力学性质指标值以该 土层试验结果的平均值表示。路堤填土在各土层中引 起的附加应力，以该土层厚度的中点(即中间深度)的 附加应力为代表。 路堤填土可视为梯形荷载，它在软土层内不同深 度z处产生的附加应力△p可按下式确定：
(一) 沉降量计算
1、施工期间沉降计算
路堤填筑期间，软土地基的性状经历两个阶段变 化。 初期阶段：由于土层处于不完全饱和状态或者处 于超固结状态，土的可压缩性较低，土中孔隙水压力 的增长低于填土压力的增长。 后期阶段：填土达到一定高度，其有效压力大致 等于土的先期固结压力Pc，这时，软土处于正常固结 状态，土中孔隙水压力随填土压力同步增长。
述
一、防护与加固的意义
路基防护与加固的意义是：对维护正常的交通运
输，确保行车安全，保证公路使用品质，提高投资
效益，以及保持道路与自然环境协调。
二、路基防护与加固分类
按防护与加固的目的与作用分类： 1、坡面防护－－保护路基边坡表面，以防受到自然因 素的破坏（雨水冲刷、干湿及冷热循环作用，以及 表面风化等） 2、冲刷防护（堤岸防护与加固）－－主要使沿河路堤， 不致受到水流的冲刷、淘空和浸软。 3、支挡建筑－－指各类挡土墙，主要用以防止路基变 形或支挡路基本体以保证其稳定性。 4、地基加固－－指提高湿软地基的承载能力的措施。
地段优先选用。
植物防护的种类：
1、种草： 2、铺草皮： 3、植树：
二、工程防护
工程防护－－采用砂石、水泥、石灰等矿质材料进行坡面
防护。主要采用隔离原理防止风化。
1.灌缝：借助灰浆的粘结力，使坡面胶结成整体，防止岩
沉降计算时，各土层的物理力学性质指标值以该 土层试验结果的平均值表示。路堤填土在各土层中引 起的附加应力，以该土层厚度的中点(即中间深度)的 附加应力为代表。 路堤填土可视为梯形荷载，它在软土层内不同深 度z处产生的附加应力△p可按下式确定：
(一) 沉降量计算
1、施工期间沉降计算
路堤填筑期间，软土地基的性状经历两个阶段变 化。 初期阶段：由于土层处于不完全饱和状态或者处 于超固结状态，土的可压缩性较低，土中孔隙水压力 的增长低于填土压力的增长。 后期阶段：填土达到一定高度，其有效压力大致 等于土的先期固结压力Pc，这时，软土处于正常固结 状态，土中孔隙水压力随填土压力同步增长。
述
一、防护与加固的意义
路基防护与加固的意义是：对维护正常的交通运
输，确保行车安全，保证公路使用品质，提高投资
效益，以及保持道路与自然环境协调。
二、路基防护与加固分类
按防护与加固的目的与作用分类： 1、坡面防护－－保护路基边坡表面，以防受到自然因 素的破坏（雨水冲刷、干湿及冷热循环作用，以及 表面风化等） 2、冲刷防护（堤岸防护与加固）－－主要使沿河路堤， 不致受到水流的冲刷、淘空和浸软。 3、支挡建筑－－指各类挡土墙，主要用以防止路基变 形或支挡路基本体以保证其稳定性。 4、地基加固－－指提高湿软地基的承载能力的措施。
地段优先选用。
(精品)4.排水固结法
• 当遇到深层透水性很差的软土时，可在地基中 设置砂井等竖向排水体，地面连以排水砂垫层， 构成排水系统(砂井堆载预压法)。
系统组成——排水系统
系统组成——排水系统
Wick Drains
材料
sand
gravel
系统组成——排水系统
Vertical Wick Drains
Vertical Wick Drains
降低地下水位能使: 1）土的性质得到改善； 2）地基发生附加沉降； 3）降低地基中的地下水位，使地基中的软土 承受了相当于水位下降高度水柱的重量而固 结。
适用于: 砂土或软粘土层中存在砂或粉土的土层。
为加速其固结，往往设置砂井。
（a）天然面地下水； （b）有压地下水
④电渗法 在土中插入金属电极并通以直流电，由于直流 电场作用，土中的水分从阳极流向阴极，这种现 象称为电渗。 如将水在阴极排除而在阳极不予补充的情况下土 就会固结，引起土层的收缩。 适用于: 饱和粉土和粉质粘土
2. 超载预压 实际工程中还往往采用超载预压方法来消除主固 结沉降，以缩短预压时间。预压期间任一时刻地 基沉降量可表示为：
st sdUtscss
上式可用于： (1)确定所需的超载压力值ps以保证在使用荷载pf作用下预 期的总沉降量在给定的时间内完成； (2)确定在给定超载下达到预定沉降量所需要的时间。
典型工程真空预压工艺设备平面和剖面图
用真空方法增加的有效应力
1983年开展了真空-堆载联合预压法，开发了一 套先进的工艺和优良的设备，取得了良好的效 果。该法得到国外专家的好评。
系统组成——加压系统
真空预压
Vacuum Consolidation
③降低地不水位法
利用井点抽水降低地下水位以增加土的自重 应力，达到预压加固的目的。
系统组成——排水系统
系统组成——排水系统
Wick Drains
材料
sand
gravel
系统组成——排水系统
Vertical Wick Drains
Vertical Wick Drains
降低地下水位能使: 1）土的性质得到改善； 2）地基发生附加沉降； 3）降低地基中的地下水位，使地基中的软土 承受了相当于水位下降高度水柱的重量而固 结。
适用于: 砂土或软粘土层中存在砂或粉土的土层。
为加速其固结，往往设置砂井。
（a）天然面地下水； （b）有压地下水
④电渗法 在土中插入金属电极并通以直流电，由于直流 电场作用，土中的水分从阳极流向阴极，这种现 象称为电渗。 如将水在阴极排除而在阳极不予补充的情况下土 就会固结，引起土层的收缩。 适用于: 饱和粉土和粉质粘土
2. 超载预压 实际工程中还往往采用超载预压方法来消除主固 结沉降，以缩短预压时间。预压期间任一时刻地 基沉降量可表示为：
st sdUtscss
上式可用于： (1)确定所需的超载压力值ps以保证在使用荷载pf作用下预 期的总沉降量在给定的时间内完成； (2)确定在给定超载下达到预定沉降量所需要的时间。
典型工程真空预压工艺设备平面和剖面图
用真空方法增加的有效应力
1983年开展了真空-堆载联合预压法，开发了一 套先进的工艺和优良的设备，取得了良好的效 果。该法得到国外专家的好评。
系统组成——加压系统
真空预压
Vacuum Consolidation
③降低地不水位法
利用井点抽水降低地下水位以增加土的自重 应力，达到预压加固的目的。
地基与基础施工手册
地基与基础施工手册
地基与基础施工手册是一本详细介绍地基与基础施工的书籍，它包含了许多历史上真实存在的施工技术和经验。
以下是该手册的章节划分和内容介绍：
第一章：地质勘察
地质勘察是地基与基础施工的第一步，它的目的是确定地质条件，为后续的设计和施工提供依据。
本章介绍了地质勘察的方法和技术，包括地质勘察的目的、范围、方法、内容和报告编制等。
第二章：基础设计
基础设计是地基与基础施工的核心，它的质量直接影响到整个建筑物的安全和稳定性。
本章介绍了基础设计的原则和方法，包括基础类型、荷载计算、基础尺寸、基础形式、基础材料等。
第三章：基础施工
基础施工是地基与基础施工的重要环节，它的质量直接影响到基础的承载能力和稳定性。
本章介绍了基础施工的方法和技术，包括基础开挖、基础浇筑、基础防水、基础加固等。
第四章：地基处理
地基处理是地基与基础施工的关键环节，它的目的是提高地基的承载能力和稳定
性。
本章介绍了地基处理的方法和技术，包括地基加固、地基加压、地基加筋、地基加注等。
第五章：基础验收
基础验收是地基与基础施工的最后一步，它的目的是确认基础的质量和稳定性。
本章介绍了基础验收的方法和技术，包括基础检查、基础试验、基础质量评定等。
总结：
地基与基础施工手册详细介绍了地基与基础施工的各个环节和技术，它包含了许多历史上真实存在的施工技术和经验。
这些技术和经验对于今天的地基与基础施工仍然具有重要的参考价值，是地基与基础施工领域的经典之作。
基础工程 清华第二版周景星 课后习题(无答案)
基础工程复习整理2013年9月南京岩土说明基础工程作为一门土建类综合专业课，对将来后续课程的学习起到了铺垫作用。
为清华大学基础工程（第二版）周景星课后习题。
目录说明 (2)目录 (3)第一章地基勘察 (5)1.1要点提要 (5)1.2重要习题 (5)第二章天然地基上浅基础的设计 (7)2.1要点提要 (7)2.2重要习题 (7)第三章柱下条形基础、筏形基础和箱形基础 (9)3.1要点提要 (9)3.2重要习题 (9)第四章桩基础与深基础 (11)4.1要点提要 (11)4.2重要习题 (11)第五章地基处理 (13)5.1要点提要 (13)5.2重要习题 (13)第六章基坑开挖与降水 (16)6.1要点提要 (16)6.2重要习题 (16)第七章特殊土地基 (18)7.1要点提要 (18)7.2重要习题 (18)第八章地基抗震分析与设计 (20)8.1要点提要 (20)1.2重要习题 (20)第一章 地基勘察1.1要点提要勘察在书中是无法学清楚的，必须在实践中学习。
才会有真正体会与感悟。
真正勘察设计大师都是在实践中锻炼出来的，而不是在办公室看书、画图可以搞定的。
1.2重要习题1-1什么叫场地？什么叫地基？什么叫基础？1-2地基勘探主要该完成什么工作？1-3从勘察工作的角度，建筑场地分成几类？相应勘探点的距离多大？ 1-4何谓一般性勘探点和控制勘探点？相应勘探点的深度如何确定？ 1-5什么叫做地球物理勘探？通常采用的有哪些方法？1-6坑槽探的主要优点是什么？适用于什么条件？1-7钻探的主要内容之一是取原状土样？什么叫原状土样？1-8标准灌入试验（SPT ）常用测定砂土的密实程度，试说明用以确定砂土密实程度的标准。
1-9地基中，砂层的相对密实度r D 是否能由标准贯入锤击数5.63N 唯一确定？还与那些因素有关？1-10地基中碎石土的密实度如何分类？1-11何谓静力触探？单桥探头和双桥探头有什么特点？能测得什么指标？ 1-12地基土如何分类？分成哪些种类？1-13岩石按坚硬程度分成哪几类？1-14岩石按完整程度分成哪几类？1-15粉土密实度如何分类？1-16粘性土用什么指标定义其状态？分成几种状态？1-17人工填土分为哪几类？各有什么特点？1-18土是一种很不均匀的材料，试验结果离散性很大，如何整理试验结果提供有代表性的试验指标？1-19现场载荷试验是一项很重要的原为试验，他能提供哪些主要的结果？ 1-20什么叫临塑荷载cr p 和极限荷载u p ？如何用以确定地基的承载力？1-21如果从现场载荷试验测得的p-s 曲线难以确定cr p 和u p ，如何从现场荷载试验的结果确定地基承载力？1-22何谓旁压试验？旁压器为什么要分成量测室与辅助室？1-23旁压试验测得的地基土的变形模量与现场荷载试验测得的变形模量有什么不同？在什么情况下才可以等同？1-24何谓十字板试验？他常用以测定什么土的抗剪强度？为什么说测得的抗剪强度时不排水强度？1-25试总结各种土工原位测试方法测得的特征指标、工程应用及所适用的土类。
地基处理方法
地基处理方法地基处理是指对地基进行改良、加固或者处理的工程技术，其目的是为了提高地基的承载力、稳定性和抗震性，以满足建筑物或其他工程设施的要求。
地基处理方法的选择和实施对工程的安全性和稳定性具有至关重要的意义。
下面将介绍几种常见的地基处理方法。
首先，常见的地基处理方法之一是加固地基。
加固地基是指通过在地基中加入钢筋、混凝土、钢板桩等材料，以提高地基的承载力和稳定性。
这种方法通常适用于软土地基或者需要承受较大荷载的地基。
加固地基的优点是施工方便、效果明显，但也需要考虑材料成本和施工周期等因素。
其次，地基处理方法还包括地基改良。
地基改良是指通过改变地基土的物理性质或化学性质，以提高地基的承载力和稳定性。
常见的地基改良方法包括土体加固、土体固化、土体加密等。
地基改良的优点是可以有效提高地基的承载力和稳定性，适用范围广泛，但需要根据地基土的特点和工程要求来选择合适的改良方法。
另外，地基处理方法还包括地基加固。
地基加固是指通过在地基周围设置支护结构，如挡土墙、护坡、挡土桩等，以防止地基发生滑坡、坍塌等现象，提高地基的稳定性和抗震性。
地基加固的优点是可以有效防止地基发生变形和破坏，保障工程的安全性，但需要考虑地基周围环境和地质条件等因素。
最后，地基处理方法还包括地基加固。
地基加固是指通过在地基表面或者地下设置加固材料，如地基梁、地基板、地基桩等，以提高地基的承载力和稳定性。
地基加固的优点是可以有效改善地基土的承载性能，提高地基的稳定性和抗震性，但需要考虑施工难度和成本等因素。
综上所述，地基处理方法的选择应根据地基土的特点、工程要求和施工条件等因素来综合考虑。
在实际工程中，需要结合地质勘察、地基测试和工程设计等工作，科学合理地选择和实施地基处理方法，以确保工程的安全性、稳定性和持久性。
希望本文介绍的地基处理方法能够为相关工程技术人员提供一定的参考和指导。
地基处理第五章2(石灰桩法、土挤密桩法)
第五章 挤密桩法
5.3 石灰桩法
2. 加固机理 石灰桩的加固机理可从桩间土、桩身和复合地基三方面进行分析。 (1) 桩间土加固机理 ① 成孔挤密 石灰桩施工时是由振动钢管下沉而成孔，使桩间土产生挤压和排 土作用，其挤密效果与土质、上覆压力及地下水状况等有密切关联。一 般地基土的渗透性愈大，打桩挤密效果愈好；挤密效果在地下水位以上 比地下水位以下为好。然而，对灵敏度高的饱和软弱粘土，成桩过程中 非但不能挤密桩间土，而且还会破坏土的结构，促使土的强度降低。 ② 膨胀挤密 生石灰桩打入土中，首先发生消化反应，吸水、发热、产生体 积膨胀，直到桩内的毛细吸力达到平衡为止，使桩间土受到强大的挤压 力，这对地下水位以下软粘土的挤密起主导作用。
第五章 挤密桩法
5.2 石灰桩法
③ 脱水挤密 软粘土的含水量一般为40%～80%，1kg生石灰的消解反应要吸 收0.32kg的水。同时，由于反应中放出大量热量提高了地基土的温度， 实测桩间土的温度在50℃以上，使土产生一定的汽化脱水，从而使土中 含水量下降，孔隙比减小，土颗粒靠拢挤密，在所加固区的地下水位也 有一定的下降。 ④ 胶凝作用 由于生石灰吸水生成的Ca(OH)2中一部分与土中二氧化硅和氧化 铝产生化学反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等水化产物。水化物对 土颗粒产生胶结作用，使土聚集体积增大，并趋于紧密。同时加固土粘 粒含量减少，说明颗粒胶结作用从本质上改变了土的结构，提高了土的 强度，而土体的强度将随龄期的增长而增加。
第五章 挤密桩法
5.2 石灰桩法
⑤ 离子交换 土的微小颗粒具有一定的胶体性质，它们一般带有负电荷， 表面吸附一定数量的钠、氢、钾等低价阳离子（Na+、H+、K+）。 石灰是一种强电解质，在土中加入石灰后，Ca(OH)2水化生成的钙离 子（Ca2+）与粘土矿物中的钠、氢、钾离子产生离子交换作用，原
地基处理的方法有哪些
地基处理的方法有哪些地基处理是指对地基进行改良、加固或处理的一系列工程措施，以提高地基的承载力、稳定性和抗震性。
地基处理的方法有很多种，根据地基的具体情况和工程要求，可以选择适合的地基处理方法。
下面就介绍几种常见的地基处理方法。
一、土石方工程。
土石方工程是指对地基进行挖填、平整、加压等处理，以改善地基的承载能力和稳定性。
土石方工程可以通过挖土填方来填平地基，也可以通过加压来增加地基的密实度。
此外，还可以采取排水、固结、加固等措施，以提高地基的承载力和抗震性。
二、地基灌浆。
地基灌浆是指通过向地基注入水泥浆或其他固化材料，以填充地基中的空隙，增加地基的密实度和承载力。
地基灌浆可以采用单管灌浆、双管灌浆、压浆等方式进行，可以有效地改善地基的工程性能。
三、土石混凝土桩。
土石混凝土桩是指将混凝土桩打入地基中，以增加地基的承载能力和稳定性。
土石混凝土桩可以分为灌注桩、钻孔灌注桩、静压灌注桩等类型，可以根据地基的具体情况选择合适的桩型和施工方式。
四、地基加固。
地基加固是指通过加固梁、加固板、加固带等方式，对地基进行加固处理，以提高地基的承载能力和稳定性。
地基加固可以采用钢筋混凝土加固、钢板加固、预应力加固等方式进行，可以有效地改善地基的工程性能。
五、地基处理材料。
地基处理材料包括土工合成材料、地基改良剂、地基加固材料等，可以通过添加、混合、覆盖等方式，对地基进行处理和改良，以提高地基的承载能力和稳定性。
地基处理材料可以根据地基的具体情况和工程要求选择合适的材料和施工方式。
综上所述，地基处理的方法有很多种，可以根据地基的具体情况和工程要求选择合适的地基处理方法。
在进行地基处理时，需要充分考虑地基的地质条件、工程要求和施工条件，以确保地基处理的效果和质量。
通过科学合理的地基处理，可以有效地提高地基的承载能力和稳定性，保障工程的安全和可靠性。
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7/12/2016
5）矿渣。垫层使用的矿渣是指高炉重矿渣，可分为分级矿渣、混 合矿渣及原状矿渣。矿渣垫层主要用于堆场、道路和地坪，也 可用于小型建筑、构筑物地基。矿渣的稳定性是其能否适用于 做换填垫层材料的最主要性能，设计、施工前必须对选用的矿 渣进行试验，在确认其性能稳定并符合安全规定后方可使用。 6）其他工业废渣。在有可靠试验结果或成功工程经验时，对质地 坚硬、性能稳定、无腐蚀性和反射性危害的工业废渣等均可用 于填筑换填垫层。 7）土工合成材料。由分层铺设的土工合成材料与地基土构成加筋 垫层。所用土工合成材料的品种与性能及填料的土类应根据工 程特性和地基土条件，按照《土工合成材料应用技术规当工程 要求垫层具有排水功能时，垫层材料应具有良好的透水性。
7/12/2016
表5.1 压力扩散角（°）
换填材料
z/b
中砂、粗砂、砾砂、圆砾、 粉质粘土、 角砾、石屑、卵石、碎石、 灰土 粉煤灰 矿渣
0.25
20
6
28<0.25，除灰土取=28°外，其余材料 均取=0°，必要时，宜由试验确定； 2）当0.25< z/b<0. 5时，值可内插求得。
150～200
中砂、粗砂、砾砂
粘性土和粉土( 8 <Ip < 14) 灰土 重 锤 夯实
7/12/2016
150～200
130～180 0.93～0.95 0.93～0.95 200～250 150～200
土或灰土
（4）垫层地基的变形验算 垫层地基的变形由垫层自身变形和下卧层变形组成。 粗粒换填材料的垫层在施工期间垫层自身的压缩变形已基 本完成，且量值很小。因而对于碎石、卵石、砂加石、砂 和矿渣垫层，在地基变形计算过程中，可以忽略垫层自身 部分的变形值。 但对于细粒材料的尤其是厚度较大的换填垫层，则应 计入垫层自身的变形。有关垫层的模量应根据试验或当地 经验确定。地基变形计算应考虑邻近基础对软弱下卧层顶 面应力叠加的影响。 另外，下卧层顶面承受换填材料本身的压力超过原天 然土层压力较多的工程，地基下卧层也将产生较大的变形。 如工程许可，宜尽早换填，以使由此引起的大部分地基变 形在上部结构施工前完成，并应考虑其附加的荷载对建筑 及邻近建筑的影响。
（3）垫层地基的承载力 经换填处理后的地基，由于理论计算方法尚不够完善，或 由于较难选取有代表性的计算参数等原因，而难于通过计 算准确确定地基承载力。因此，《地基处理规范》强调经 换填垫层处理后的地基承载力宜通过试验、尤其是通过现 场原位试验确定，并应进行下卧层承载力的验算。对于丙 级建筑物及一般不太重要的、小型的、轻型或对沉降要求 不高的工程，在无试验资料或经验时，当施工达到《地基 处理规范》要求的压实标准后，可以参考表5.2所列的承载 力特征值取用。
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5.4.1 排水固结法原理与应用
（1）排水固结法原理 在荷载作用下，土层的固结过程就是超静孔隙水压力(简 称孔隙水压力)消散和有效应力增加的过程。排水固结法的 排水系统和加压系统就是改变地基应力场中的总应力σ和孔 隙水压力u来达到增大有效应力、压缩土层的目的。根据固 结理论，在达到同一固结度时，固结所需的时间与排水距离 的长短平方成正比。为了加速固结，最为有效的方法是在天 然土层中增加排水途径，缩短排水距离，在天然地基中设置 垂向排水体。 实际上，排水固结法是由排水系统和加压系统两部分共同 组合而成的。排水系统是一种手段，如没有加压系统，孔隙 中的水没有压力差就不会自然排出，地基也就得不到加固。 如果只增加固结压力，不缩短土层的排水距离，则不能在预 压期间尽快地完成设计所要求的沉降量，强度不能及时提高， 加载也不能顺利进行。所以上述两个系统，在设计时总是联 系起来考虑的。 7/12/2016
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垫层底面处的附加压力值可按扩散角法计算，即 条形基础 矩形基础
bl( pk pc ) pz (b 2 z tan )(l 2 z tan )
b( p k p c ) pz b 2 z tan
式中：b——矩形基础或条形基础底面的宽度（m）； l——矩形基础底面的长度（m）； pk——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力 值（kPa）； pc——基础底面处土的自重压力值（kPa）； θ——垫层的压力扩散角（°），宜通过试验确定，当无试验 资料时，可按表5.1采用。
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5.3.1 垫层的作用
（1）提高地基承载力。 （2）减小地基沉降量。 （3）加速软土的排水固结。 （4）防止冻胀。 （5）消除膨胀土的胀缩作用。 （6）消除湿陷性黄土的湿陷性。
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5.3.2 垫层的设计
（1）垫层的厚度 合理确定垫层厚度是垫层设计的主要内容。通常根 据土层的情况确定需要换填的深度。
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5.3.4 垫层的施工
（1）施工机械 垫层施工应根据不同的换填材料选择施工机械。粉质粘土、 灰土宜采用平碾、振动碾或羊足碾，中小型工程也可采用 蛙式夯、柴油夯。砂土等宜用振动碾。粉煤灰宜采用平碾、 振动碾、平板振动器、蛙式夯。矿渣宜采用平板振动器或 平碾或振动碾。 （2）铺填厚度 垫层的施工方法、分层铺填厚度、每层压实遍数等宜通过 试验确定。除接触下卧软土层的垫层底部应根据施工机械 设备及下卧层土质条件确定厚度外，一般情况下，垫层的 分层铺填厚度可取200 ～ 300 mm。为保证分层压实质量， 应控制机械碾压速度。
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地基处理的优劣，关系到整个工程的质量、造价与工期， 地基处理的意义已被越来越多的人所认识。地基处理要做到 技术先进、经济合理、安全适用、确保质量和保护环境。
根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地 层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和对邻近建筑的 影响等因素进行综合分析，初步选出几种可供考虑的地基处 理方案，包括选择两种或多种地基处理措施组成的综合处理 方案。
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表5.2 各种垫层的承载力
承载力特征值 faK (kPa) 200～300 200～250
施 工 方 法
换 填 材 料 类 别 碎石、卵石 砂夹石(其中碎石、卵石占全 重的30%～50%) 土夹石(其中碎石、卵石占全 重的30%～50%)
压 实 系 数λ C
碾 压 或 振 密
0.94～0.97
(5.4)
式中：θ——垫层的压力扩散角（°），可按表5.1采用； 当z/b<0.25时，仍按表中z/b<0.25取值。当时，垫层厚度较 大，按扩散角确定垫层的底宽较宽，而按垫层底面应力分 布计算值分布的应力等值线在垫层底面处的实际分布则较 窄。当二者差别较大时，也可根据应力等值线的形状将垫 层剖面做成倒梯形，以节省换填的工作量。当基础荷载较 大，或对沉降要求较高，或垫层侧边土的承载力较差时， 垫层底宽可适当加大。另外，整片垫层也可根据施工的要 求适当放宽。 7/12/2016
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（2）垫层的宽度 确定垫层宽度时，除应满足应力扩散条件外，还应考虑垫 层应有足够的宽度及侧面土的强度条件，防止垫层材料向 侧边挤出而增大垫层的竖向变形量。最常用的方法依然是 按扩散角法计算，即垫层的底部宽度应按下式计算，或根 据当地经验确定。
b b 2 z tan
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5.2.2 地基处理方法分类
（1）换填法
真空预压
（2）密实法
堆载预压
强夯法
（3 ）复合地基法 （4）深层搅拌法 （5）加筋法
（6）灌浆法
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5.3 换填垫层法
换填垫层法是先将基础底面下一定范围内的软弱土层挖 除，再换填其他无侵蚀性、低压缩性和强度大的散体材料， 经过分层夯实，作为地基的持力层。 它是一种较简易的浅层软弱地基及不均匀地基的处理方法， 并已得到广泛的应用，常用于处理轻型结构、地坪、堆料场 及道路工程等。对于建筑范围内局部存在松填土、暗沟、暗 塘、古井、古墓或拆除旧基础后的坑穴，均可采用换填法进 行处理。此时保持建筑地基整体变形均匀是应遵循的最基本 的原则。
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（2）垫层的检验 对粉质粘土、灰土、粉煤灰和砂石垫层可用环刀法、贯入仪、 静力触探、轻型动力触探或标准贯入试验检验； 对砂石、矿渣可用重型动力触探试验检验。并均应通过现场试 验以设计压实系数所对应的贯入度为合格标准。压实系数也可 采用环刀法、灌砂法、灌水法或其他方法检验。 垫层的施工质量检验必须分层进行。应在每层的压实系数符合 设计要求后铺填上层土。采用环刀法取样时，取样点应位于每 层厚度的2/3深度处。检验点数量，对大基坑每50 ～ 100m2不应 少于1个检验点；对基槽每10 ～ 20m不应少于一个点；每个独 立柱基不应少于1个点。采用贯入仪或动力触探检验时，每分层 检验点的间距应小于4m。
对于浅层软土厚度不大的工程，应置换掉全部软土。 对需换填的软弱土层，首先应根据垫层的承载力确定基础的宽 度和基底压力，再根据垫层下卧层的承载力，假设垫层的厚度 z（图5.1）
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图5.1 垫层的尺寸设计
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并复核下式：
pz pcz f az
式中：pz——相应于荷载效应标准组合时，垫层底面处的附加 压力值（kPa）; pcz——垫层底面处土的自重压力值（kPa）； paz——垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值 （kPa）.
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5.2 地基处理原理和方法分类
5.2.1 地基处理原理
地基处理是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和化 学等方法对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性。地 基处理的原理主要有以下几点： （1）提高地基的抗剪切强度 （2）降低地基的压缩性 （3）改善地基的透水特性 （4）改善地基的动力特性 （5）改善特殊土的不良地基特性
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（3）控制含水量 粉质粘土和灰土垫层土料的施工含水量宜控制在最优含水 量的范围内；当使用振动碾压时，可适当放宽下限范围值， 最优含水量可通过击实试验确定；在缺乏试验资料时，也可 近似取0.6倍液限值，或按照经验采用塑限的范围值作为施工 含水量的控制值 。 （4）其他注意事项 1）基坑开挖时应避免坑底土层受扰动 2）换填垫层施工应注意基坑排水 3）垫层底部宜设在同一标高上，如深度不同，基坑底土面应 挖 成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序进行垫层施工， 搭接处应夯压密实。 4）铺设土工合成材料时，下铺地基土层顶面应平整，防止土 工合成材料被刺穿、顶破。
5）矿渣。垫层使用的矿渣是指高炉重矿渣，可分为分级矿渣、混 合矿渣及原状矿渣。矿渣垫层主要用于堆场、道路和地坪，也 可用于小型建筑、构筑物地基。矿渣的稳定性是其能否适用于 做换填垫层材料的最主要性能，设计、施工前必须对选用的矿 渣进行试验，在确认其性能稳定并符合安全规定后方可使用。 6）其他工业废渣。在有可靠试验结果或成功工程经验时，对质地 坚硬、性能稳定、无腐蚀性和反射性危害的工业废渣等均可用 于填筑换填垫层。 7）土工合成材料。由分层铺设的土工合成材料与地基土构成加筋 垫层。所用土工合成材料的品种与性能及填料的土类应根据工 程特性和地基土条件，按照《土工合成材料应用技术规当工程 要求垫层具有排水功能时，垫层材料应具有良好的透水性。
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表5.1 压力扩散角（°）
换填材料
z/b
中砂、粗砂、砾砂、圆砾、 粉质粘土、 角砾、石屑、卵石、碎石、 灰土 粉煤灰 矿渣
0.25
20
6
28<0.25，除灰土取=28°外，其余材料 均取=0°，必要时，宜由试验确定； 2）当0.25< z/b<0. 5时，值可内插求得。
150～200
中砂、粗砂、砾砂
粘性土和粉土( 8 <Ip < 14) 灰土 重 锤 夯实
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150～200
130～180 0.93～0.95 0.93～0.95 200～250 150～200
土或灰土
（4）垫层地基的变形验算 垫层地基的变形由垫层自身变形和下卧层变形组成。 粗粒换填材料的垫层在施工期间垫层自身的压缩变形已基 本完成，且量值很小。因而对于碎石、卵石、砂加石、砂 和矿渣垫层，在地基变形计算过程中，可以忽略垫层自身 部分的变形值。 但对于细粒材料的尤其是厚度较大的换填垫层，则应 计入垫层自身的变形。有关垫层的模量应根据试验或当地 经验确定。地基变形计算应考虑邻近基础对软弱下卧层顶 面应力叠加的影响。 另外，下卧层顶面承受换填材料本身的压力超过原天 然土层压力较多的工程，地基下卧层也将产生较大的变形。 如工程许可，宜尽早换填，以使由此引起的大部分地基变 形在上部结构施工前完成，并应考虑其附加的荷载对建筑 及邻近建筑的影响。
（3）垫层地基的承载力 经换填处理后的地基，由于理论计算方法尚不够完善，或 由于较难选取有代表性的计算参数等原因，而难于通过计 算准确确定地基承载力。因此，《地基处理规范》强调经 换填垫层处理后的地基承载力宜通过试验、尤其是通过现 场原位试验确定，并应进行下卧层承载力的验算。对于丙 级建筑物及一般不太重要的、小型的、轻型或对沉降要求 不高的工程，在无试验资料或经验时，当施工达到《地基 处理规范》要求的压实标准后，可以参考表5.2所列的承载 力特征值取用。
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5.4.1 排水固结法原理与应用
（1）排水固结法原理 在荷载作用下，土层的固结过程就是超静孔隙水压力(简 称孔隙水压力)消散和有效应力增加的过程。排水固结法的 排水系统和加压系统就是改变地基应力场中的总应力σ和孔 隙水压力u来达到增大有效应力、压缩土层的目的。根据固 结理论，在达到同一固结度时，固结所需的时间与排水距离 的长短平方成正比。为了加速固结，最为有效的方法是在天 然土层中增加排水途径，缩短排水距离，在天然地基中设置 垂向排水体。 实际上，排水固结法是由排水系统和加压系统两部分共同 组合而成的。排水系统是一种手段，如没有加压系统，孔隙 中的水没有压力差就不会自然排出，地基也就得不到加固。 如果只增加固结压力，不缩短土层的排水距离，则不能在预 压期间尽快地完成设计所要求的沉降量，强度不能及时提高， 加载也不能顺利进行。所以上述两个系统，在设计时总是联 系起来考虑的。 7/12/2016
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垫层底面处的附加压力值可按扩散角法计算，即 条形基础 矩形基础
bl( pk pc ) pz (b 2 z tan )(l 2 z tan )
b( p k p c ) pz b 2 z tan
式中：b——矩形基础或条形基础底面的宽度（m）； l——矩形基础底面的长度（m）； pk——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力 值（kPa）； pc——基础底面处土的自重压力值（kPa）； θ——垫层的压力扩散角（°），宜通过试验确定，当无试验 资料时，可按表5.1采用。
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5.3.1 垫层的作用
（1）提高地基承载力。 （2）减小地基沉降量。 （3）加速软土的排水固结。 （4）防止冻胀。 （5）消除膨胀土的胀缩作用。 （6）消除湿陷性黄土的湿陷性。
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5.3.2 垫层的设计
（1）垫层的厚度 合理确定垫层厚度是垫层设计的主要内容。通常根 据土层的情况确定需要换填的深度。
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5.3.4 垫层的施工
（1）施工机械 垫层施工应根据不同的换填材料选择施工机械。粉质粘土、 灰土宜采用平碾、振动碾或羊足碾，中小型工程也可采用 蛙式夯、柴油夯。砂土等宜用振动碾。粉煤灰宜采用平碾、 振动碾、平板振动器、蛙式夯。矿渣宜采用平板振动器或 平碾或振动碾。 （2）铺填厚度 垫层的施工方法、分层铺填厚度、每层压实遍数等宜通过 试验确定。除接触下卧软土层的垫层底部应根据施工机械 设备及下卧层土质条件确定厚度外，一般情况下，垫层的 分层铺填厚度可取200 ～ 300 mm。为保证分层压实质量， 应控制机械碾压速度。
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地基处理的优劣，关系到整个工程的质量、造价与工期， 地基处理的意义已被越来越多的人所认识。地基处理要做到 技术先进、经济合理、安全适用、确保质量和保护环境。
根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地 层结构、土质条件、地下水特征、环境情况和对邻近建筑的 影响等因素进行综合分析，初步选出几种可供考虑的地基处 理方案，包括选择两种或多种地基处理措施组成的综合处理 方案。
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表5.2 各种垫层的承载力
承载力特征值 faK (kPa) 200～300 200～250
施 工 方 法
换 填 材 料 类 别 碎石、卵石 砂夹石(其中碎石、卵石占全 重的30%～50%) 土夹石(其中碎石、卵石占全 重的30%～50%)
压 实 系 数λ C
碾 压 或 振 密
0.94～0.97
(5.4)
式中：θ——垫层的压力扩散角（°），可按表5.1采用； 当z/b<0.25时，仍按表中z/b<0.25取值。当时，垫层厚度较 大，按扩散角确定垫层的底宽较宽，而按垫层底面应力分 布计算值分布的应力等值线在垫层底面处的实际分布则较 窄。当二者差别较大时，也可根据应力等值线的形状将垫 层剖面做成倒梯形，以节省换填的工作量。当基础荷载较 大，或对沉降要求较高，或垫层侧边土的承载力较差时， 垫层底宽可适当加大。另外，整片垫层也可根据施工的要 求适当放宽。 7/12/2016
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（2）垫层的宽度 确定垫层宽度时，除应满足应力扩散条件外，还应考虑垫 层应有足够的宽度及侧面土的强度条件，防止垫层材料向 侧边挤出而增大垫层的竖向变形量。最常用的方法依然是 按扩散角法计算，即垫层的底部宽度应按下式计算，或根 据当地经验确定。
b b 2 z tan
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5.2.2 地基处理方法分类
（1）换填法
真空预压
（2）密实法
堆载预压
强夯法
（3 ）复合地基法 （4）深层搅拌法 （5）加筋法
（6）灌浆法
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5.3 换填垫层法
换填垫层法是先将基础底面下一定范围内的软弱土层挖 除，再换填其他无侵蚀性、低压缩性和强度大的散体材料， 经过分层夯实，作为地基的持力层。 它是一种较简易的浅层软弱地基及不均匀地基的处理方法， 并已得到广泛的应用，常用于处理轻型结构、地坪、堆料场 及道路工程等。对于建筑范围内局部存在松填土、暗沟、暗 塘、古井、古墓或拆除旧基础后的坑穴，均可采用换填法进 行处理。此时保持建筑地基整体变形均匀是应遵循的最基本 的原则。
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（2）垫层的检验 对粉质粘土、灰土、粉煤灰和砂石垫层可用环刀法、贯入仪、 静力触探、轻型动力触探或标准贯入试验检验； 对砂石、矿渣可用重型动力触探试验检验。并均应通过现场试 验以设计压实系数所对应的贯入度为合格标准。压实系数也可 采用环刀法、灌砂法、灌水法或其他方法检验。 垫层的施工质量检验必须分层进行。应在每层的压实系数符合 设计要求后铺填上层土。采用环刀法取样时，取样点应位于每 层厚度的2/3深度处。检验点数量，对大基坑每50 ～ 100m2不应 少于1个检验点；对基槽每10 ～ 20m不应少于一个点；每个独 立柱基不应少于1个点。采用贯入仪或动力触探检验时，每分层 检验点的间距应小于4m。
对于浅层软土厚度不大的工程，应置换掉全部软土。 对需换填的软弱土层，首先应根据垫层的承载力确定基础的宽 度和基底压力，再根据垫层下卧层的承载力，假设垫层的厚度 z（图5.1）
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图5.1 垫层的尺寸设计
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并复核下式：
pz pcz f az
式中：pz——相应于荷载效应标准组合时，垫层底面处的附加 压力值（kPa）; pcz——垫层底面处土的自重压力值（kPa）； paz——垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值 （kPa）.
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5.2 地基处理原理和方法分类
5.2.1 地基处理原理
地基处理是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和化 学等方法对地基土进行加固，用以改良地基土的工程特性。地 基处理的原理主要有以下几点： （1）提高地基的抗剪切强度 （2）降低地基的压缩性 （3）改善地基的透水特性 （4）改善地基的动力特性 （5）改善特殊土的不良地基特性
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（3）控制含水量 粉质粘土和灰土垫层土料的施工含水量宜控制在最优含水 量的范围内；当使用振动碾压时，可适当放宽下限范围值， 最优含水量可通过击实试验确定；在缺乏试验资料时，也可 近似取0.6倍液限值，或按照经验采用塑限的范围值作为施工 含水量的控制值 。 （4）其他注意事项 1）基坑开挖时应避免坑底土层受扰动 2）换填垫层施工应注意基坑排水 3）垫层底部宜设在同一标高上，如深度不同，基坑底土面应 挖 成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序进行垫层施工， 搭接处应夯压密实。 4）铺设土工合成材料时，下铺地基土层顶面应平整，防止土 工合成材料被刺穿、顶破。