学文网摘要：换填地基处理中按其回填材料的不同有砂（石）地基、灰土地基等方法，笔者从地基的工艺、材质、施工要求和质量检查几个方面详细的介绍了操作手法和技术。从而达到提高浅基础下地基的承载力，减少沉降量的目的。
关键词：地基处理；换填法
中***分类号：TU433 文献标识码：A 文章编号：
在建筑工程中遇到工程结构的荷载较大，地基土质较软弱（强度不足或压缩性大），不能作为天然地基时，可采取各种人工加固处理的方法，将地基土“由松变实”、“含水量由高变低”，以改善地基性质，提高承载力、增加稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。
地基处理技术发展迅速，地基加固方法很多。常用的人工地基处理方法有：换填法、夯实法、挤密桩法、深层密实法、高压喷射注浆法等。在选择地基处理方案时，应考虑上部结构、基础和地基的共同作用，并经过技术经济比较，选用地基处理方案或加强上部结构和处理地基相结合的方案。这里我们主要介绍换填法地基处理。
换填地基也称换土垫层法，是将在基础底面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层换填密度大、强度高、水稳定性好的的砂、碎石或灰土等材料及其他性能稳定和无侵蚀性的材料，并夯实或压实，作为地基的持力层。
换填地基按其回填材料的不同可分为砂（石）地基、灰土地基、粉煤灰地基等，其作用是提高浅基础下地基的承载力，满足地基稳定要求；减少沉降量；加速软弱土层的排水结固。
（一）砂（石）地基
砂（石）地基是采用级配良好的砂或砂砾石（碎石）混合物，经分层夯（压）实，作为地基的持力层，提高基础下部地基强度和承载力，并通过垫层的压力扩散作用，降低地基的压应力，减少沉降；而且由于砂（石）材料透水性大，可作为良好的排水层，加速下部软弱土层的排水固结。
砂（石）地基施工工艺简单、工期短、造价低，应用范围广泛。适用于处理3.0m以内的软弱、透水性强的粘性土地基；不宜用于加固湿陷性黄土和透水性小的粘性土地基。
1．构造要求
（1）垫层厚度
垫层的厚度应根据垫层底部软弱土层的承载力确定。一般垫层厚度为0.5～2.5m，不宜大于3m。
（2）垫层宽度
垫层的宽度除应满足基础底面应力扩散的要求外，还要根据地基侧面土的容许承载力来确定，以防止地基向两边挤出。一般垫层宽度应超出基础底面每边不小于300mm。
2．材料要求
（1）砂。宜用颗粒级配良好、质地坚硬的中砂或粗砂，当用细砂、粉砂时，应掺加粒径20～50mm的碎（卵石），但要分布均匀。砂中有机质含量不超过5%，含泥量应小于5%；兼作排水垫层时，含泥量不得超过3%。
（2）砂石。宜用自然级配的砂砾石（卵石、碎石）混合物，砂石粒径不宜大于50mm，其含量应控制在50%以内，不得含有植物残体、垃圾等杂物，含泥量小于5%。
3．施工要求
（1）铺设垫层前应验槽，将基底表面浮土、淤泥、杂物清除干净，同时应保证边坡稳定，防止振捣时塌方。
（2）垫层底面标高不同时，土面应挖成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序施工，搭接处应夯压密实。分层铺设时，接头应做成斜坡或阶梯形搭接，每层错开0.5～1.0m，并注意充分捣实。
（3）人工级配的砂、石材料，施工前应拌合均匀后，再铺夯压实。
（4）垫层铺设时，严禁扰动垫层下卧层及侧壁的土层，防止被践踏、受冻或受浸泡，降低其强度。
（5）垫层应分层铺设，分层压实。其每层铺设厚度、最优含水量控制及施工机具、方法的选用参见表2-1。夯实、碾压遍数、振实时间应通过试验确定。用细砂作垫层材料时，不宜使用振捣法或水撼法，以免产生液化现象。
（6）当地下水位较高或在饱和的软弱地基上铺设垫层时，应加强基坑内及外侧四周的降、排水工作，并保持基坑边坡稳定。
（7）当采用水撼法或插振法施工时，以振捣棒振幅半径的1.75倍为间距(一般为400～500mm)插入振捣，依次振实，以不再冒气泡为准；垫层接头应重复振捣，插入式振动棒振完所留孔洞应用砂填实；在振动首层的垫层时，不得将振动棒插入原土层或基槽边部，以避免使软土混入砂垫层而降低砂垫层的强度。
（8）垫层铺设完毕，应及时进行下道工序施工，及时回填。
4．质量检查
（1）环刀取样法。在捣实后的砂地基中，用容积不小于200cm3的环刀取样，测定其干密度，以不小于通过试验所确定的该砂料在中密状态时的干密度数值为合格。
（2）贯人测定法。检查时先将表面的砂刮去30mm左右，用直径20mm，长1250mm的平头钢筋举离砂层面700mm自由下落，或用水撼法使用的钢叉举离砂层面500mm自由下落。
（二）灰土地基
灰土垫层是将基础底面下要求范围内的软弱土层挖去，用石灰与土按一定体积比（2：8或3：7）配合而成的灰土，在最优含水量情况下，分层回填夯实或压实。
灰土地基具有一定的强度、水稳性和抗渗性，施工工艺简单，费用较低，是一种应用广泛、经济、实用的地基加固方法。适于加固深1～4m厚的软弱土、湿陷性黄土、杂填土等，还可用作结构的辅助防渗层。
1．构造要求
灰土地基的厚度确定原则同砂地基；地基宽度一般为灰土顶面基础砌体宽度加2.5倍灰土厚度之和。
2．材料要求
（1）土料。一般采用就地挖出的粘性土或塑性指数＞4的粉土，土中有机物含量不得超过5％。施工中，土料应过筛，其颗粒不得大于15mm。
（2）石灰。宜采用达到国家三等石灰标准的生石灰，使用前经过1～2d消解并过筛，其粒径不应大于5mm，不得夹有未熟化的生石灰块，也不得含有过多的水分。
3．施工要求
（1）施工前对基槽（坑）应先验槽，夯底两遍，做到平整干净。如有积水、淤泥应晾干；局部有软弱土层或孔洞，应及时挖除后用灰土分层回填夯实。
（2）灰土配合比应符合设计规定，施工中应拌合均匀，颜色一致，并适当控制含水量，一般最优含水量为16%左右，现场以手握成团，两指轻捏即散为宜。
（3）铺灰应分段分层夯筑，压实遍数按设计要求的干密度由试夯（或碾压）确定，一般不少于4遍。
（4）灰土地基分段施工时，不得在墙角、柱基及承重窗间墙下接缝，上下两层的接缝距离不得小于500mm，接缝处应夯压密实，并作成直槎。当灰土地基高度不同时，应做成阶梯形，每阶宽不少于500mm。
（5）灰土地基应当日铺填夯压，入槽（坑）的灰土不得隔日夯打。灰土垫层施工完毕后应及时进行基础施工与基坑回填，或在灰土表面作临时性覆盖，避免日晒雨淋，夯实后的灰土30d内不得被水浸泡。
（6）雨季施工时，应采取适当的防雨、排水措施，以保证灰土在基槽（坑）内无积水的状态下进行。刚打完的灰土，如突然遇雨，应将松软灰土除去，并补填夯实；稍受湿的灰土可在晾干后补夯。
（7）冬期施工时，不得采用冻土或夹有冻土的土料，并应采取防冻措施。
4．质量检查
灰土地基每层施工结束后，宜用环刀取样，测定其干密度。质量标准可按压实系数 鉴定，一般为0.93～0.95。压实系数 为土在施工时实际达到的干密度ρd与室内采用击实试验得到的最大干密度ρdmax之比。如无设计规定时，最小干密度ρd可按粉土1.55g/cm3，粉质粘土1.50g/cm3，粘土1.45g/cm3。如采用贯人仪检查灰土质量时，应先进行现场试验以确定达到控制压实系数所对应的贯人度要求。
参考文献：
【1】李珠，苏有文主编.土木工程施工. 武汉：武汉理工大学出版社，2007
【2】孙震主编.建筑施工技术.北京：中国建材工业出版社，1996
【3】阎西康.土木工程施工.北京：中国建材工业出版社，2000
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