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地基换填垫层方法

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什么是换填垫层法-换填垫层法计算

什么是换填垫层法-换填垫层法计算

什么是换填垫层法-换填垫层法计算什么是换填垫层法-换填垫层法计算换填法是将基础地面以下一定范围内的软弱土挖去，然后回填强度高，压缩性较低，并且没有侵蚀性的材料的方法。

那么换填垫层法又是怎么样的呢?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。

1.2 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。

1.3 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。

土木工程施工第2章 换填垫层法

土木工程施工第2章 换填垫层法

换填法多用于公路构筑物的地基处理，在建筑工程中
也有一定范围的应用。换填法的加固原理是根据土中附加应 力分布规律，让垫层承受上部较大的应力，软弱层承担较小 的应力，以满足设计对地基的要求。
2、垫层的作用
（1）提高持力层的承载力 通过扩散作用使传到垫层下软弱土层的应力减小。
（2）减小沉陷量
一般地基浅层部分的沉降量在总沉降量中所占的比 例是比较大的。以条形基础为例，在相当于基础宽度的
（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。垫 层填料宜用碎石、角砾、砾砂、粗砂、中砂或粉质粘土等材 料。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。在软土地基上使用加筋垫层时，应保证建筑稳定
并满足允许变形的要求。
（8）聚苯乙烯板块垫层EPS
EPS是发泡聚苯乙烯俗名泡沫塑料。这种材料具有超轻 的特点（密度约0.2～0.3kN/m3），仅为普通路堤填料质量
（应力扩散角θ=30°，z/B>0.5） （基础及其上填土平均重度γG=20kN/m3。）
答： （1）假定砂垫层的厚度z＝1.6m，并要求分层碾压夯实，干密 度达到大于1.6g/cm3；则应力扩散角θ=30°。 （2）砂垫层厚度验算 基础底面平均压力设计值
F G 150 1.2 1 20 p 145kPa B 1.2
3、垫层承载力的确定
经换填处理后的地基，由于理论计算方法尚不够完善，
垫层的承裁力宜通过现场载荷试验确定。当无试验资料时， 可按下表选用，并应验算下卧层的承载力。
例题：某五层砖石混合结构的住宅建筑，墙下为条形基础， 宽B＝1.2m，埋深பைடு நூலகம்=1m，上部建筑物作用于基础上的荷载
F=150kN/m。地基土表层为粉质粘土，厚h1=1m，重度γ1＝

换填垫层法

换填垫层法

成品保护措施
1)施工过程中应采取措施保护基槽(坑)边坡土体的稳定，防止 坍塌； 2)铺筑完成的砂石地基应在验收合格后及时进行下道工序的 施工。
质量标准 质量记录
1)基槽（坑）的隐蔽验收记录（含地基验槽记录）。 2)砂、石料的试验报告（颗粒级配和含泥量）。 3)每层夯（压）密实后的干密度试验报告和取样点位图。 4)检验批验收记录。
材料控制要点
砂石、粉质粘土、灰土、粉煤灰
施工工艺
基土清理 抄平放线、设标桩 混合料拌合均匀（人工级配） 分层铺设、夯实 找平、验收
施工要点
1)基土清理,砂石地基铺设前，应将基底表面浮土、淤泥及淤 泥质土、杂物清除干净，槽侧壁按设计要求留出坡度。 2)抄平放线、设标桩。 3) 垫层地基应分层铺设，分层夯(压)实，分层做密实度试验。 4)当地下水位较高或在饱和土层上铺设砂石垫层时，宜采取 人工降低地下水位措施，使地下水位降低至基坑底 500mm以下。 5)当采用水夯法或用平板式振动器夯实时，每层接头处应重 复振捣密石垫层的施工质量检验
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、矿渣垫层可用重型动力触探检验， 并均应通过现场试验以设计压实系数所对应的贯入度为标 准检验垫层的施工质量。压实系数也可采用环刀法、灌砂 法、灌水法或其他方法检验。 2.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。 3.采用环刀法检验垫层的施工质量时，取样点应位于每层厚 度的2/3深度处。 4.竣工验收采用载荷试验检验垫层承载力时，每个单体工程 不宜少于3点；对于大型工程则应按单体工程的数量或工 程的面积确定检验点数。
地基与基础工程施工
地基处理
情境1 换填垫层法

地基加固换填垫层施工方法要点

地基加固换填垫层施工方法要点

地基加固换填垫层施工方法要点1、换填垫层适用范围换填垫层适用于浅层软弱土层或不均匀土层的地基处理，厚度宜为0.5m~3.0m。

2、垫层材料（1）砂石：对具有排水要求的砂垫层宜控制含泥量不大于3%；对湿陷性黄土或膨胀土地基，不得选用砂石等透水性材料。

（2）粉质黏土：用于湿陷性黄土或膨胀土地基的粉质黏土垫层，土料中不得夹有砖、瓦或石块等。

（3）灰土：体积配合比宜为2:8或3:7。

（4）粉煤灰：选用的粉煤灰应满足相关标准对腐蚀性和放射性的要求；粉煤灰垫层上宜覆土0.3m~0.5m。

（5）矿渣：对易受酸、碱影响的基础或地下管网不得采用矿渣垫层。

（6）土工合成材料加筋垫层。

3、垫层施工方法（1）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，其他垫层的分层铺填厚度宜为200mm~300mm。

（2）粉质黏土和灰土垫层土料的施工含水量宜控制在ωop±2%的范围内，粉煤灰垫层的施工含水量宜控制在ωop±4%的范围内。

（3）在碎石或卵石垫层底部宜设置厚度为150mm~300mm的砂垫层或铺一层土工织物，并应防止基坑边坡塌土混入垫层中。

（4）除砂垫层宜采用水撼法施工外，其余垫层施工均不得在浸水条件下进行。

（5）灰土夯压密实后，3d内不得受水浸泡。

（6）土工合成材料铺设顺序应先纵向后横向，应避免暴晒或裸露，阳光暴晒时间不应大于8h。

4、质量检验（1）换填垫层的施工质量检验应分层进行，并应在每层的压实系数符合设计要求后铺填上层。

（2）采用环刀法检验垫层的施工质量时，取样点应选择位于每层垫层厚度的2/3深度处；检验点数量，条形基础下垫层每10m~20m不应少于1个点，独立柱基、单个基础下垫层不应少于1个点，其他基础下垫层每50m2~100m2不应少于1个点；采用标准贯入试验或动力触探法检验垫层的施工质量时，每分层平面上检验点的间距不应大于4m。

（3）竣工验收应采用静载荷试验检验垫层承载力，且每个单体工程不宜少于3个点；对于大型工程应按单体工程的数量或工程划分的面积确定检验点数。

换填垫层法的施工流程

换填垫层法的施工流程

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换填法处理地基

换填法处理地基

表2 回填碾压的每层虚铺厚度及压实遍数
施工设备 质量（t）
平碾 羊足碾 蛙式碾 振动碾 振动压实机
8~12 5~16 0.2 8~15 2
每层虚铺厚度 (mm)
200~300 200~350 200~250 600~1500 1200~1500
每层压 实遍数
6~8 8~16 3~4 6~8 10
（2）重锤夯实法 是利用起重机械将重锤提升到一定高度，然后自由 落下，重复夯击加固地基的方法。
换填垫层法分类
按回填材料可分为：砂垫层、砂石垫层，碎石 垫层、素土垫层、灰土垫层、干渣垫层和粉煤灰 垫层。
按施工机械可分：重锤夯实法、机械碾压法和 振动压实法。
适应范围
《建筑地基处理技术规范》中规定：换填垫层 法适用于浅层地基及不均匀地基的处理。工程实 践表明，换填垫层法主要用于淤泥、淤泥质土、 湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘 等的浅层处理。
度可达1m左右(与锤底直径相当)，并可 消 除1.0一1.5m厚度范围土层的湿陷性。 夯实效果和影响深度除与锤重、锤底直 径、夯距有关外．还与夯实工艺、夯击 遍致以及土 的含水量密切相关。
（3）振动压实法 是利用振动机产生的竖向振动力，使土颗粒受振移动至稳固位
置并减小孔隙，而使土层密实的地基加固方法。该法适 用于处理地下水位在0.6m以上 的无粘性土或粘粒含量低、透水性较好的松散杂填土地基。
表1 各种垫层的承载力
材料类别 碎石、卵石 砂夹石（其中碎石、卵石占全重的30%~50%）
承载力的特征值f/kPa 200~300 200~250
土夹石（其中碎石、卵石占全重的30%~50%） 中砂、粗砂、砾砂、角砾、圆砾
150~200 150~200

地基处理换填垫层法课件


平板振动法
总结词
利用振动平板对土层进行振捣密实。
详细描述
平板振动法使用振动平板对地基土层进行振捣，通过振动平板的垂直和水平振动，使土层颗粒重新排列，达到密 实效果。该方法适用于松散的砂石、碎石等材料的地基处理。
振动压实法
总结词
结合振动和压实两种方式，提高土层的密实度。
详细描述
振动压实法结合了振动和平板压实两种方法，利用振动器产生高频振动，同时利用重型压路机进行压 实，使土层在振动和压力的作用下达到密实状态。该方法适用于处理碎石、砾石等颗粒材料的地基。
砂石垫层
总结词
强度高、稳定性好
详细描述
砂石垫层由级配良好的砂石材料组成，具有较高的承载力和稳定性，能够有效 地分散上部结构的荷载，减少地基沉降。
砂石垫层
总结词
易于获取、价格低廉
详细描述
砂石垫层材料广泛分布，易于获取，且价格相对 较低，能够降低工程成本。
总结词
施工简便、工期短
砂石垫层
详细描述
砂石垫层的施工工艺简单，机械化程度高，能够缩短工期，提高 工程效率。
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05 垫层质量检测与验收
垫层质量检测方法
观察法
通过肉眼观察垫层的表 面，检查其是否平整、 无裂缝、无松散等现象
。
触探法
使用触探仪对垫层进行 触探，检测其密实度和
均匀性。
压实度检测
通过取样测定垫层的压 实度，确保其满足设计
要求。
承载力检测
在垫层上施加一定压力 ，检测其承载力是否符
合设计要求。
垫层质量验收标准
垫层材料通常采用砂、碎石、矿渣、素土等松散材料，根据工程需要进行选择和调 整。

地基处理方法之换填垫层法【最新版】

地基处理方法之换填垫层法垫层法是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去，然后分层填入强度较大的砂、碎石、素土、灰土以及其它性能稳定和无侵蚀性的材料，并夯实(或振实)至要求的密实度。

垫层法分类1.按垫层材料分类:砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、粉煤灰垫层、加筋土垫层等。

2.按垫层所起作用分类:换土垫层、排水垫层、加筋土垫层。

垫层法适用条件: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、暗塘等的浅层处理，且建筑物荷载不太大的地基。

换填法的处理深度通常宜控制在3m以内较为经济合理，但不应小于0.5m。

垫层的作用在各类工程中，垫层所起的主要作用有时是不同的，如建筑物基础下的垫层主要是起换土作用;而在路堤和土坝等工程，主要是利用垫层起排水固结作用。

1. 换土垫层(1)提高地基承载力地基中的剪切破坏是从基础底面开始的，并随着基底压力的增大而逐渐向纵深发展。

因此，若以强度较大的砂或其它填筑材料代替软弱土层，就可提高持力层承载力，从而避免地基破坏。

(2)减少地基沉降量基础下地基浅层部分的应力较大，其沉降量一般在地基总沉降中所占的比例也较大，若以密实的砂或密实填筑材料代替浅层软弱土，就可减少地基的大部分沉降量。

另外，由于密实垫层对应力的扩散作用，使作用在下卧土层上的压力较小，因此也相应减少了下卧土层的沉降量。

(3)加速软弱土层的排水固结由于砂或碎石等垫层材料的透水性大，当软弱土层受压后，垫层可作为良好的排水面，使基础下面的孔隙水压力得以迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结，从而提高地基土强度。

(4)防止地基土冻胀由于粗颗粒垫层材料的孔隙较大，不易产生毛细管现象，因此可以防止寒冷地区土中结冰所造成的冻胀。

2. 排水垫层排水垫层是指软土地基上堤坝或大面积堆载基底等所铺设的水平排水层，一般采用透水性良好的中粗砂或碎石填筑，必要时在垫层底和上表面增设具有反滤性能的土工合成材料，防止砂石垫层被淤堵和拉裂。

其主要作用为:(1)作为水平排水层和下卧软土层的排水通道，加速地基的排水固结，提高浅层地基的抗剪强度，配合砂井，加固深部软土层;(2)约束软弱下卧层的侧向变形，提高地基的稳定性，并改善其变形性质。

1、简述换填垫层法的地基处理方法

1、简述换填垫层法的地基处理方法
换填垫层法，听起来挺专业的吧？其实就是咱们地基处理的一
种土办法。

啥意思呢？就是你家房子地底下那土不行，得给它换个
好的。

首先，咱们得知道那地基底下是啥样的。

是泥巴、石头还是啥？得挖开看看，了解清楚才能对症下药。

然后，挑个好材料换上。

这材料得结实、硬朗，不能一压就垮。

常见的比如砂子、碎石头啥的，都能用。

换的时候也得注意，不是随便铺上就行。

得平平整整的，不能
有坑坑洼洼。

还得压实了，不然一踩就陷下去可咋整？
最后，得检查一下换得好不好。

厚度、平整度、压实度都得看看，得确保万无一失。

这样一来，房子才能稳稳当当的，住着也安心。

所以啊，换填垫层法虽然听起来复杂，但说白了就是给房子换
个好地基。

这样一来，房子才能稳稳当当，住得也舒心。

地基处理换填法的适用范围和条件

地基处理换填法的适用范围和条件
当软土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求，而软土层的厚度又不是很大时，可采用换填法取得较好的效果。

换填法常用于荷载不大的建筑、地坪、堆料场地和道路工程等的地基处理。

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、暗塘等的浅层处理。

处理深度一般在3m以内，也不宜小于0.5m。

1换填垫层的施工方法：
施工方法包括，机械碾压法、重锤夯实法和平板振冲法三种。

1.1机械碾压法：采用压路机、推土机、羊足碾或其他压实机械来压实地基土。

其施工时应先将拟建建筑物范围一定深度的软弱土挖去，现将基坑底部碾压，再将沙石、素土、或灰土等垫层材料分层铺在基坑内，涿层压实。

采用机械碾压施工时应注意保证碾压的速度：平碾不能大于2km/h；羊足碾不能大于3km /h；振动碾不能大于2km/h；振动压实机不能大于0.5km/h。

由于分层回填碾压应注意防止基坑灌水或雨水下渗，也应控制施工含水量。

防止地基因水处理不当而发生破坏。

1.2重锤夯实法：重锤夯实法是用起重机械将夯锤提升至一定的高度后，然后自由下落，不断重复夯击已加固地基。

其主要设备为起重机械、夯锤、钢丝绳和吊钩。

其施工顺序，应一夯挨一夯的顺序进行，在独立基坑内，易按先外后里的顺序夯击。

当夯实完毕时，应将基坑表面修整之设计标高.采用重锤夯实施工时，应控制土的最优含水量，使土粒间有适当的水分润滑，夯击时易于相互滑动挤压密实；同时防止土的含水量过大，避免夯击成橡皮土。

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四、垫层材料选择及要求
我们知道换填垫层地基的压力扩散角、地基承载力和地 基变形等都与垫层材料类型有关，因此选择适宜的垫层材料 是垫层设计重要的内容之一。垫层的承载力和模量宜通过试 验或当地经验确定。当无试验资料或经验时，可分别参照表 2·2—2选用。 2·2—
表2·2—2
垫层承载力特征值和模量
垫层材料类型 碎石、卵石 承载力特征值 fak （kPa） 200~300 200~250 150~200 150~200 130~180 120~150 200~250 120~150 200~300 25:75 55~70 200~300 30~37 28~32 20:80 15:85 8~20 35~70 压缩模量 Es （MPa） 30~50 20~40 15~40 20~30 8~20 20~30 40~200 变形模量 E0 （MPa）
中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾、 粉质粘土、粉煤灰 石屑、卵石、碎石、矿渣 20 30 6
灰土
z/b 0.25 ≥0.50 28 23
必要时， 注：① 当z/b＜0.25时，除灰土取 ＝28°外，其余材料均取θ＝0°，必要时，宜由 ＜ 时 除灰土取θ＝ ° 试验确定； 试验确定； 0.5时 值可内插求得. ②当0.25＜z /b ＜0.5时， θ值可内插求得. 0.25＜
θ
1
b
3
2
p
β
p cz pz
1
（b）
z
θ
θ
d
a
b
3
2
d
p
p cz b ′
pz
1
（c）
z
β
θ
θ
二、垫层厚度要求
垫层厚度应根据需要置换软弱土层的深度或下卧土层的承载力确定， 并符合下卧层验算的要求（即式2·2—1的要求）。对换填垫层，其厚度一 般不宜小于0.5m，也不宜大于3m。
pz ＋ pcz ≤ faz
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%） 中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾 粉质粘土 石屑 灰土 粉煤灰 矿渣 二灰地基（石灰和粉煤灰）
注：① 压实系数小的垫层，承载力特征值取低值，反之 压实系数小的垫层，承载力特征值取低值， 取高值；原状矿渣垫层取低值，分级矿渣或混合 取高值；原状矿渣垫层取低值， 矿渣垫层取高值； 矿渣垫层取高值； ② 压实矿渣的E0/Es＝1.5~3.0； 压实矿渣的E 1.5~3.0； ③ 二灰的配比“25:75”是重量比，相当于体积比 二灰的配比“25:75”是重量比 是重量比， 3:7。 3:7。
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2·2—1采用。
三、垫层宽度要求
1．对于换填垫层（图2·2—1(a)），垫层底面宽度应满足基础底面应 力扩散的要求，一般可按下式确定：
b′≥b+2z tanθ
式中 b′——垫层底面宽度（m）；
（2·2—4）
b——基础底面宽度（m）；
第二部分 换填垫层法
2·1 换填垫层法的应用
建筑工程中，经常直接在地面上或者先将地面下浅部土层挖除，分层 填筑工程性能良好的材料而形成一种人工地基，我们称这种地基处理方 法为换填垫层法。这种地基处理方法广泛用于房屋类建筑、厂道和城市 街道、堆场、广场和机场、公路等建设工程领域。换填垫层的目的（或 者说作用）有提高地基承载力、减小地基沉降或不均匀沉降，加速软土 层的排水固结，防止冻胀，消除膨胀土的胀缩性和湿陷性黄土地基的湿 陷性，以及降低液化地基的液化沉陷等，建筑工程类型不同，换填垫层 的作用也有所不同。 换填垫层法适用于处理各类浅层软弱地基或者不良地基或者不均匀 地基。当建筑场地范围内局部存在的松填土、暗沟、暗塘、古井、古墓 或拆除旧基础后的坑穴等，也可采用换填法进行地基处理。在这种地基 局部的换填处理中，保持建筑地基整体变形均匀是换填应遵循的最基本 原则。
2·2 换填垫层设计与施工要点
一、垫层断面形式
根据垫层底面与自然地面的关系，换填垫层的断面形式主要有下列三种 情况：第一种情况（如图2·2—1（a）所示），是先将部分或全部软弱土层 或者不良土层或者不均匀土层挖除，然后在所形成的基坑内回填坚硬的或 较粗粒径的材料，并压实形成垫层，称之为换填垫层；第二种情况（如图 2·2—1（b）所示），不开挖基坑，而是直接在自然地面以上填筑工程性能 良好的材料，并压实形成垫层，通常称这种垫层为填筑垫层；第三种情况 （如图2·2—1（c）所示），称之为联合垫层（或称半挖半填垫层），这种 垫层的一部分在自然地面以上，而另外一部分在自然地面以下。 在建筑物工程中，常用第一种形式的垫层，在道路、地坪、堆场等工 程中有时也用第二、三种。
对不同特点的工程，还应考虑换填材料的强度、稳定性、压力扩散 能力、密度、渗透性、耐久性、对环境的影响、价格、来源与消耗等方 面的因素。当换填量较大时，尤其应首先考虑当地材料的性能及使用条 件。此外，还应考虑所能获得的施工机械设备类型、适用条件等综合因 素，从而合理地进行换填垫层设计及选择施工方法。例如，对于承受振 动荷载的地基不应选择砂垫层进行换填处理；略超过放射性标准的矿渣 可用于道路或堆场地基换填，但不能用于房屋类建筑换填垫层处理等。
pz＝bl(pk－pc)／[(b＋2z tanθ) (l＋2z tanθ) ] （2·2—3） 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（kPa）；
pc——基础底面处土的自重压力（kPa）； z——基础底面下垫层的厚度（m）；
当采用换填垫层法置换软弱土地基的上层时，必须考虑建筑体型、 荷载分布、结构刚度等因素的影响。对于建筑体型复杂、荷载大、整 体刚度差或者对差异变形敏感的建筑，不应采用浅层局部置换的处理 方法。对于深厚软弱土地基（如淤泥或淤泥质土地基），采用换填垫 层法仅置换上层软土后，通常可以提高持力层的承载力，但不能解决 由于深层土质软弱而造成地基变形量过大对上部建筑结构产生的有害 影响，因此也不应采用局部换填垫层法进行处理。但对轻型建筑、地 坪、道路或堆场，采用垫层处理上层部分软弱土时，由于传递到下卧 层顶面的附加应力很小，也可以取得较好的效果。
2．对于填筑垫层（图2·2—1(b)）和联合垫层（图2·2—1(c)），垫层顶 面宽度应满足地基稳定性要求，即满足式2·2—5至式2·2—7的要求。 ⑴ 当垂直于坡顶边缘线的基础底面边长小于或等于3m时，其基础底面 外缘至坡顶的水平距离应符合下式要求，但不得小于2.5m。 条形基础 a≥3.5b－d / tanβ 矩形基础 a≥2.5b－d / tanβ 式中 a——基础底面外缘至坡顶的水平距离（m）； b——垂直于坡顶边缘线的基础底面边长（m）； d——基础埋置深度（m）； β——边坡的坡角（°）。 （2·2—6） （2·2—5）
θ——压力扩散角（°），可按表2·2—1采用。当z/b＜0.25时， 仍按表中z /b ＝0.25取值。 整片垫层底面的宽度可根据施工要求适当加宽度。 垫层顶面宽度可从垫层底面两侧向上，按基坑开挖期间保持边坡稳定 的当地经验放坡确定。垫层顶面每边超出基础底边不宜小于300mm。
表2·2—1
压力扩散角（°） 垫层材料
当建筑地基上层软弱土层或者不良土层或者不均匀土层较浅薄， 而下卧层较好时，可采用全部置换处理。开挖基坑后，利用分层回 填压实或夯实，也可用于处理较深厚的软弱土层。但换填基坑开挖 过深，常因地下水位过高，需要采用降水辅助措施；坑壁放坡占地 面积大或边坡需要支护；及因此易引起邻近地面、管网、道路与建 筑等的沉降变形破坏；再则因施工土方工程量大、弃土多等因素， 常使处理工程费用增高、工期拖长、对环境的不良影响增大等。因 此，换填垫层法地基处理的深度通常控制在3m以内，最大也不宜超 过5m。
b
b
b
3
2
d p p
3
2
3
2
d
d
p
z
z
β
p cz b ′ pz
β
β
p cz pz
1
p z b ′
pz
1
（a）
（b） 图2·1－1：垫层类型示意图
（a）回填垫层；（b）填筑垫层；（c）联合垫层 1—垫层；2—回填土；3—基础
（c）
z
θ
θ
1
θ
θ
β
θ
θ
b
3
2
p d
β
p cz b ′ pz
β
（a）
z
θ
式中 pcz——垫层底面处土的自重压力（kPa）；
（2·2—1）
faz——垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值（kPa）； pz——相应于荷载效应标准组合时，垫层底面处的附加压力(kPa)，
可按式2·2—2或式2·2—3计算。
条形基础
pz＝b(pk－pc)／(b＋2z tanθ)
矩形基础
（2·2—2）
换填垫层设计时，可参照上述不同材料垫层的力学特征， 换填垫层设计时，可参照上述不同材料垫层的力学特征，按照建筑需 要选择垫层材料。此外， 要选择垫层材料。此外，各类垫层材料还应符合下列要求： ⑴ 砂石：宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑 砂石：宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、 （粒径小于2mm的部分不应超过总重的45%），应级配良好（不均匀系数 粒径小于2mm的部分不应超过总重的45% 应级配良好（ 应大于5 应大于5），不含植物残体、垃圾等杂质。当使用粉细砂或石粉（粒径小 不含植物残体、垃圾等杂质。当使用粉细砂或石粉（ 于0.075mm的部分不超过总重的9%）时，应掺入不少于总重30%的碎石 075mm的部分不超过总重的9 应掺入不少于总重30% 或卵石。砂石的最大粒径不宜大于50mm。对于湿陷黄土地基， 或卵石。砂石的最大粒径不宜大于50mm。对于湿陷黄土地基，不得选用 砂石等透水材料。 砂石等透水材料。 ⑵ 粉质粘土：土料中有机质含量不得超过5%，亦不得含有冻土或膨 粉质粘土：土料中有机质含量不得超过5 胀土。当含有碎石时，其粒径不宜大于50mm。 胀土。当含有碎石时，其粒径不宜大于50mm。用于湿陷性黄土或膨胀土 地基的粉质粘土垫层，土料中不得夹有砖、瓦和石块。 地基的粉质粘土垫层，土料中不得夹有砖、瓦和石块。 ⑶ 灰土：体积配合比宜为2:8或3:7。土料宜为粉质粘土，不宜使用块 灰土：体积配合比宜为2 土料宜为粉质粘土， 状粘土和砂质粉土， 不得含有松软杂质 ， 并应过筛， 状粘土和砂质粉土 ， 不得含有松软杂质， 并应过筛 ， 其颗粒不得大于 15mm。石灰宜用新鲜的消石灰，其颗粒不得大于5mm。 15mm。石灰宜用新鲜的消石灰，其颗粒不得大于5mm。