探討砂墊層的設計方法及砂墊層的工程質(zhì)量保證措施，合理的應用這種地基處理方法。 　　當建筑物基礎下的持力層比較軟弱、不能滿足上部荷載對地基的要求時，常采用換填墊層來處理軟弱土地基。換填砂墊層法具有施工工藝簡單，施工不需特殊機械，施工周期短，施工質(zhì)量易于控制等特點，故成為多層建筑軟弱地基處理常用的方法之一。
　　1.換填砂墊層設計
　　1.1設計原理
　　換填砂墊層法就是將基礎下一定厚度的軟弱土層挖掉，然后換填以強度較大的砂、碎石或灰土等材料，并夯至密實，使換填的砂墊層承載力滿足基礎底地基承載力的設計要求，同時通過壓力擴散作用，使墊層底面處軟弱土層的承載力滿足要求，所以換填砂墊層設計的關鍵是墊層的厚度、寬度的確定及其下臥土層承載力的驗算。
　　1.2墊層承載力的確定
　　墊層材料宜選用中砂、粗砂、礫砂、圓礫‘石屑等，級配良好，不得含有植物殘體、垃圾等雜物。墊層的承載力宜通過現(xiàn)場原位測試確定，如采用淺層平板荷載試驗等確定。對一般工程，當無試驗資料時，可根據(jù)《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ 79-2002）條文說明中確定，即當墊層壓實系數(shù)λc=0.94～0.97時，承載力特征值取150～200Kpa，壓實系數(shù)小的墊層，承載力特征值取低值，反之取高值。
　　1.3墊層厚度的確定
　　墊層厚度應根據(jù)作用在墊層底面處土的自重壓力與附加壓力之和不大于墊層底下臥軟弱土層經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值的原則確定，同時其厚度不小于0.5m，亦不宜大于3m。實際設計中可根據(jù)地質(zhì)勘察設計資料及基礎埋深要求采用試算法，即預先估計一個厚度，然后按式（1）驗算，直到符合要求為止。
　　Pz+Pcz≤faz （1）
　　Pz――荷載效應標準組合時墊層底面處土的附加壓力值，Kpa；
　　Pcz――墊層底面處土的自重壓力值，Kpa；
　　faz――墊層底面處土層經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值，Kpa。
　　1.3.1 墊層底面下臥土層的地基承載力
　　faz=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5） （2）
　　式中：fak――地基承載力特征值（包括查表得到的地基承載力特征值的經(jīng)驗值和試驗得到的地基承載力特征值），Kpa；
　　ηb、ηd――考慮基礎寬度、埋深影響的地基承載力修正系數(shù)，據(jù)《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ 79-2002）ηb取0，ηd取1.0；
　　γ――墊層底面處土層的重度，地下水位以下取有效重度，kN/m3；
　　γm――墊層底面以上土的加權平均重度，地下水位以下取有效重度，kN/m3；
　　d――墊層埋置深度（m），一般自室外地面標高算起。
　　1.3.2 附加壓力值
　　式（1）中墊層底面處的附加壓力值Pz，可按式（3）、式（4）進行簡化計算。
　　對條形基礎 （3）
　　對矩形基礎 （4）
　　式中：b――矩形基礎和條形基礎底面的寬度，m；
　　l――矩形基礎底邊的長度，m；
　　pc――基礎底面處土的自重壓力值，kpa；
　　pk――荷載效應標準組合下基礎底面處的平均壓力值，kpa；
　　z――基礎底面下砂墊層的厚度，即預估厚度，m；
　　θ――砂墊層的壓力擴散角，當z/b=0.25時，取θ=20°；當z/b≥0.5時，取θ=30°；當0.25＜z/b＜0.5時，θ可內(nèi)插求得。
　　1.3.3 土的自重壓力值
　　式（1）中墊層底面處土的自重壓力值Pcz按式（5）計算。
　　
　　式中：γi――墊層下臥土層頂面以上各層土的重度，kN/m3;
　　hi――墊層下臥土層頂面以上各層土的厚度（包括砂墊層），m。
　　1.3.4 墊層寬度的確定
　　墊層的寬度應能滿足基礎底面壓力擴散的要求，要按式（6）確定。
　　b’>b+2tgθ （6）
　　式中 b’ 為墊層的底面寬度，墊層的頂寬每邊宜超出基礎底邊不小于0.3m，同時為避免砂墊層受到擾動，確保砂墊層的穩(wěn)定及建筑結(jié)構的安全，砂墊層周圍應砌筑擋砂墻。
　　2.工程質(zhì)量保證措施
　　為了保證砂墊層質(zhì)量達到設計要求，施工過程中須采取如下措施，確保工程質(zhì)量達到設計要求：1）砂墊層的分層鋪填厚度可取200～300mm，為保證分層壓實質(zhì)量，應控制機械碾壓的速度；2）基坑開挖時應避免坑底土層受擾動，可保留約200mm厚土層暫不挖去，待鋪填墊層前再挖至設計標高。嚴禁擾動墊層下的軟弱土層；3）換填土層施工應注意基坑排水；4）必須重視擋砂墻的施工，避免出現(xiàn)擋砂墻破壞導致砂墊層失效的情況；5）施工基坑宜設在同一標高上，如深度不同，基坑底土面宜挖成階梯或斜坡搭接，并按先深后淺的順序進行墊層施工，搭接處應夯壓密實；6）墊層施工驗收合格后，應及時進行基礎施工。
　　3.結(jié)語
　　換填法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、素填土及其它軟弱土層地基的淺層處理。換填層的厚度、寬度應滿足強度和變形的要求，對建筑地基范圍內(nèi)的局部換填，應根據(jù)計算沉降量確定其適用性。
　　
　　參考文獻
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