换填垫层法施工质量控制探讨

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摘 要：换土垫层法是地基处理中常用的一种方法，当垫层的厚度、宽度按照设计要求确定以后，换土垫层的施工质量将直接影响换土垫层的效果，本文根据有关文献结合多年的施工实践对换填垫层法施工质量控制进行了探讨。

关键词：换土垫层；垫层；设计

In other fill cushion method Construction Quality Control

Ling Xiao-fang1 Zhang Jia -feng2

（1.Yu Jian， Zhejiang Construction Group Co.， Ltd.；

2.Shaoxing county government investment projects management center， Shaoxing， Zhejiang 312000）

Abstract： soil replacement is a common method of foundation treatment， when the thickness of the cushion， width is determined in accordance with the design requirements， the construction quality of the soil replacement will directly affect the soil replacement effect， this article in accordance with the relevantliterature combined with years of construction practice words filled cushion method of construction quality control are discussed.

Keywords： soil replacement； cushion； design

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。

换土垫层法是地基处理中常用的一种方法，当垫层的厚度、宽度按照设计要求确定以后，换土垫层的施工质量将直接影响换土垫层的效果，也将直接影响其上建筑物的安全问题，本文根据有关文献结合多年的施工实践对换填垫层法施工质量控制进行了探讨。

1.垫层施工方法

机械碾压、重锤夯实、平板振动是压（夯，振）实垫层的常用方法，这些施工方法不但可处理分层回填土，而且还可加固地基表层土。

1.1机械碾压法

机械碾压法是采用各种压实机械压实地基土。此法常用于基坑底面积宽大开挖土方量较大的工程。在实际工程中，对垫层碾压质量的检验，要求获得填土最大干密度，关键在于控制每层的铺设厚度和最优含水量。最大干密度和最优含水量宜通过击实试验确定。施工参数（如施工机械、铺填厚度、碾压遍数、与填筑含水量等），都必须由工地试验确定。由于现场条件与室内试验不同，因而对现场应以压实系数和施工含水量进行控制。

1.2重锤夯实法

重锤夯实法是用起重机将夯锤提升到某一高度，然后自由落锤，不断重复夯击以加固地基。重锤夯实法一般适用于地下水位距地表0.8m以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土。重锤夯实法的主要设备为起重机械、夯锤、钢丝绳和吊钩等。当直接用钢丝绳悬吊夯锤时，吊车的起重能力一般应大于锤重的三倍。采用脱钩夯锤时，起重能力应大于夯锤重量的1.5倍。夯锤宜采用圆台形，锤重宜大于2t，锤底面单位静压力宜为15～20kPa，夯锤落距宜大于4m。

1.3平板振动法

平板振动法是使用振动压实机处埋无粘性土或粘粒含量少、透水性好的松散杂填土地基的一种方法。振动压实的效果与填土成分、振动时间等因素有关。一般振动时间越长，效果越好，但振动时间超过某一值后，振动引起的下沉基本稳定，再继续振动就不能起到进一步压实的作用。为此，施工前需要进行试振，以得出稳定下沉量和时间的关系。对主要由炉渣、碎砖、瓦块组成的建筑垃圾，振动时间约在l min以上；对含炉灰等细粒填土，振动时间约为3～5min。振实范围应从基础边缘缘放出0.6m左右，先振基槽两边，后振中间，其振动的标准以振动机原地振实不再继续下沉为合格，并辅以轻便触探试验检验其均匀性及影响深度。振实后地基承载力宜通过现场载荷试验确定。一般经振实的杂填土地基承载力可达l00～120kPa。

2.垫层施工应注意的质量问题

为保证工程质量，垫层施工时应注意下列事项：

①保持基坑无积水。若地下水位高于基坑底面，应采取排水或降水措施。

②铺筑垫层材料之前。应先验槽，清除浮土。边坡应稳定。基坑两侧附近若存在低于地基的洞穴，应先填实。

③施工中必须避免扰动软弱下卧层，防止由于扰动降低土的强度、增加沉降。基坑挖好后应立即回填，不可长期暴露、浸水或任意践踏坑底。

④如采用碎石或卵石垫层，宜先铺一层150～200mm的砂层作底面，用木夯夯实，以免坑底软弱土发生局部破坏。

⑤垫层底面应等高。若深度不同，基坑面应挖成踏步或斜坡搭接。分段施工接头处应做成斜坡，每层错开0.5～1.0m，搭接处应注意捣实，施工顺序先深后浅。

⑥人工级配砂石垫层，应先搅和均匀，再铺实捣实。

⑦垫层每层虚铺200～300mm，每层应均匀、平整。禁止为抢工期而一次铺土太厚，否则层底不实，要坚决返工重做。

⑧垫层材料应采用最忧含水率。尤其是素土和灰土堑层应严格控制。

⑨施工机械应根据不同垫层材料进行选择，如素填土宜用平碾或羊足碾。

⑩进行质量检验。检验合格后，上铺一层材料再压实，直至设计厚度为止，并及时进行基础施工与基坑回填。

3.垫层材料选择

垫层的常用材料有砂石、粘土、灰土、素土、粉煤灰、干渣等，在施工时选择材料的要求如下：

3.1砂石。应选用级配良好的中粗砂，含泥量不超过3%，并应除去树皮、草皮等杂质。若用细砂，应掺人30%～50%的碎石，碎石最大粒径不宜大于50mm。

3.2粘土（均质土）。土料中有机质含量不得超过5%，亦不得含有冻土或膨胀土。当含有碎石时，其粒径不宜大于50mm。

3.3 灰土。体积比宜为2：8或3：7。土料宜用粘性土及塑性指数大于4的粉土，不得含有松软杂质，并应过筛。其颗粒不得大于l5mm。石灰宜用新鲜的消石灰，其颗粒不得大于5mm。

3.4 素土。素土土料中有机质含量不得超过5%，亦不得含有冻土或膨胀土，不得夹有砖、瓦和石块等渗水材料，碎石粒径不得大于50mm。

5粉煤灰。可分为湿排灰和调湿灰。可用于道路、堆场和中、小型建筑、构筑物换填垫。粉煤灰垫层上宜覆土30～50cm。

3.6干渣。千渣垫层材料可根据工程具体条件选用分级干渣、混合干渣或原状干渣。小面积垫层一般用8～40mm与40～60mm的分级干渣，或0～60mm的混合干渣；大面积铺垫时间采用混合干渣或原状干渣，原状干渣最大粒径不大于200mm或不大于碾压分层虚铺厚度的2/3。干渣的稳定性必须合格；松散密度不小于1.1t/m3；泥土与有机质含量不大于5%。

4.垫层质量检测

对粉质粘土、灰土、粉煤灰和砂垫层可用贯入仪、轻型动力触探或标准贯人试验检验；对砂和粉煤灰垫层也可用钢筋贯入度值检验；对砂石、矿渣垫层可用标准贯人试验等方法检验；并均应通过现场试验以控制压实系数所对应的贯入度为合格标准。压实系数的检验可采用环刀法、灌水法或者其他方法。

垫层的施工质量检验必须分层进行。每夯实完一层，应检验该层的压实系数。当压实系数符合设计要求后，才能铺填上层土。

当采用贯人仪、钢筋或动力触探检验垫层的质量时，每分层检验点的间距不小于4m。当取样检验垫层的质量时，取样应位于每层厚度的2/3深度处。对大基坑每50～100m2应不少于l个检验点；对基槽每10～20m应不少于l个点；每个单独桩基不少于l个点。竣工验收采用荷载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。

参考文献

[1] GB 50007～2002建筑地基基础设计规范.北京.中国建筑工业出版社，2002

[2] JGJ79─91建筑地基处理技术规范.北京中国计划出版社，2002

[3] 高大钊.土力学与基础处理工程.北京.中国建筑工业出版社，1998