在各類工程中,墊層所起的主要作用有時是不同的,如建築物基礎下的墊層主要是起換土作用;而在路堤和土壩等工程,主要是利用墊層起排水固結作用。
1.換土墊層
(1)提高地基承載力
地基中的剪切破壞是從(cong) 基礎底麵開始的,並隨著基底壓力的增大而逐漸向縱深發展。因此,若以強度較大的砂或其它填築材料代替軟弱土層,就可提高持力層承載力,從(cong) 而避免地基破壞。
(2)減少地基沉降量
基礎下地基淺層部分的應力較大,其沉降量一般在地基總沉降中所占的比例也較大,若以密實的砂或密實填築材料代替淺層軟弱土,就可減少地基的大部分沉降量。另外,由於(yu) 密實墊層對應力的擴散作用,使作用在下臥土層上的壓力較小,因此也相應減少了下臥土層的沉降量。
(3)加速軟弱土層的排水固結
由於(yu) 砂或碎石等墊層材料的透水性大,當軟弱土層受壓後,墊層可作為(wei) 良好的排水麵,使基礎下麵的孔隙水壓力得以迅速消散,加速墊層下軟弱土層的固結,從(cong) 而提高地基土強度。
(4)防止地基土凍脹
由於(yu) 粗顆粒墊層材料的孔隙較大,不易產(chan) 生毛細管現象,因此可以防止寒冷地區土中結冰所造成的凍脹。
2.排水墊層
排水墊層是指軟土地基上堤壩或大麵積堆載基底等所鋪設的水平排水層,一般采用透水性良好的中粗砂或碎石填築,必要時在墊層底和上表麵增設具有反濾性能的土工合成材料,防止砂石墊層被淤堵和拉裂。
其主要作用為(wei) :
(1)作為(wei) 水平排水層和下臥軟土層的排水通道,加速地基的排水固結,提高淺層地基的抗剪強度,配合砂井,加固深部軟土層;
(2)約束軟弱下臥層的側(ce) 向變形,提高地基的穩定性,並改善其變形性質。
3.加筋土墊層
加筋土墊層是指由砂、石和素土墊層中增設各種類型加筋材料組成的複合墊層。如加筋土墊層、土工格室墊層等。
其主要作用有以下三個(ge) 方麵:
(1)擴散應力,使壓縮應力分布均勻;
(2)增強砂石墊層的整體(ti) 性和剛度,減小不均勻沉降;
(3)約束軟弱土的側(ce) 向變形。
1、平板荷載試驗
適用於(yu) 各類土、軟質岩和風化岩體(ti) 。平板荷載試驗是一項使用最早、應用最廣泛的原位試驗方法,該試驗是在一定尺寸的剛性承壓板上分級施加荷載,觀測各級荷載作用下天然地基土隨壓力而變形的原位試驗。它可用於(yu) 根據荷載-沉降關(guan) 係線(曲線)確定地基的承載力、設計土的變形模量、估算土的不排水抗剪強度及極限填土高度。
2、螺旋板荷載試驗
適用於(yu) 軟土、一般粘性土、粉土及砂類土、螺旋板載荷試驗(SPLT)是將一螺旋形的承壓板用人力或機械旋入地麵以下的預定深度,通過傳(chuan) 力杆向螺旋形承壓板施加壓力,測定承壓板的下沉量。
3、標準貫入試驗
適用於(yu) 一般粘性土、粉土及砂類土。標準貫入試驗(standard penetration test,SPT)是動力觸探的一種,是在現場測定砂或粘性土的地基承載力的一種方法。這一方法已被列入中國國家《工業(ye) 與(yu) 民用建築地基基礎設計規範》中。
4、動力觸探試驗
適用於(yu) 粘性土、砂類土和碎石類土。動力觸探試驗(DPT)是岩土工程勘察常用的一種原位測試方法。該方法是利用一定的落錘質量,將一定尺寸、一定形狀的探頭打入土中,根據打入的難度,即貫入錘擊數,判定土層名稱及其工程性質。多功能性動力觸探儀(yi) 包含三大功能:重型動力觸探儀(yi) ,動力觸探試驗取樣係統,錘擊取芯筒非常緊湊,可折疊桅杆,方便運輸完整的錘擊計數貫入試驗取樣管內(nei) 部為(wei) 光滑的塑料內(nei) 襯,可以進行無擾動取樣完全由熱發動機提供動力結實的支架確保穩定站立。
5、靜力觸探試驗
適用於(yu) 軟土、粘性土、粉土、砂類土及含少量碎石的土層。靜力觸探試驗是以靜壓力將圓錐形探頭按一定速率勻速壓入土中,測量其貫入阻力(包括錐尖阻力和側(ce) 壁摩阻力或摩阻比),並按其所受阻力的大小劃分土層,確定土的工程性質。靜力觸探試驗能確定各類土體(ti) 的空間分布及其工程特性,且野外現場作業(ye) 簡單、方便、測試時間短,在工程地質勘察中得到廣泛應用。靜力觸探車是一套完整的靜力觸探設備,集貫入裝置、探杆、電纜、探頭、數據采集儀(yi) 於(yu) 一體(ti) ,能夠在惡劣的環境中開展靜力觸探試驗。且自動化程度高、機動性能好,能夠實現安全的全天候工作。