換土墊層法計(jì)算及施工工要點(diǎn)基底換填0.6m灰土墊層施工工檢驗(yàn)鋪設(shè)砂墊層天津港開發(fā)區(qū)區(qū)抽檢砂墊層路基填土平整砂墊層地下室底板下下的砂墊層、、砼墊層、防防水層及砼保保護(hù)層基礎(chǔ)灰土墊層層施工階段定義：當(dāng)軟弱土地基的的承載力和變變形滿足不了建筑筑物的要求，，而軟弱土層層的厚度又不不很大時(shí)，將將基礎(chǔ)底面以以下處理范圍圍內(nèi)的軟弱土土層的部分或全部挖挖去，然后分層換換填強(qiáng)度較大大，壓縮性能能好的巖土材材料（砂、碎碎石、礦渣、、素土、灰土土、高爐干渣渣、粉煤灰））或其它性能能穩(wěn)定、無侵侵蝕性等材料料（土工格柵柵），并壓（（碾、夯、振振）實(shí)至要求求的密實(shí)度，，并形成墊層層。3.1概述換土墊層法包包括：低洼地地域筑高和堆堆填筑高優(yōu)點(diǎn)：就地取材、施施工簡單、機(jī)機(jī)械設(shè)備簡單單、工期短、、造價(jià)低。處理深度：3~5m以內(nèi)。種類：砂墊層、砂石石墊層、碎石石墊層、素土土墊層、灰土土墊層、二灰灰墊層、礦渣渣墊層和粉煤煤灰墊層、土土工合成材料料加碎石墊層層等。3.1.1加固機(jī)理和適適用范圍加固機(jī)理：換填、振密、、應(yīng)力擴(kuò)散。。適用范圍：適用于淺層軟軟弱地基及不不均勻地基的的處理。《建筑地基處理理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2012)(1)提高地基承載載力。(2)減少沉降量。。(3)加速軟弱土層層的排水固結(jié)結(jié)。(4)防止凍脹。(5)消除膨脹土的的脹縮作用。。(6)消除濕陷性黃黃土的濕陷作作用(7)局部換填處理理暗浜和暗溝溝3.1.2墊層的作用(1)提高地基承載載力。淺基礎(chǔ)的地基基承載力與持持力層的抗剪剪強(qiáng)度有關(guān)。。如果以抗剪剪強(qiáng)度較高的的砂或其它填填筑材料代替替軟弱的土，，可提高地基基的承載力，，避免地基破破壞。(2)減少沉降量。。一般地基淺層層部分沉降量量在總沉降量量中所占的比比例是比較大大的。以條形形基礎(chǔ)為例，，在相當(dāng)于基基礎(chǔ)寬度的深深度范圍內(nèi)的的沉降量約占占總沉降量50%左右。如以密密實(shí)砂或其它它填筑材料代代替上部軟弱弱土層，就可可以減少這部部分的沉降量量。由于砂墊層或或其它墊層對(duì)對(duì)應(yīng)力的擴(kuò)散散作用，使作作用在下臥層層土上的壓力力較小，這樣樣也會(huì)相應(yīng)減減少下臥層土土的沉降量。。(3)加速軟弱土層層的排水固結(jié)結(jié)。建筑物的不透透水基礎(chǔ)直接接與軟弱土層層相接觸時(shí)，，在荷載的作作用下，軟弱弱土層地基中中的水被迫繞繞基礎(chǔ)兩側(cè)排排出，因而使使基底下的軟軟弱土不易固固結(jié)，形成較較大的孔隙水水壓力，還可可能導(dǎo)致由于于地基強(qiáng)度降降低而產(chǎn)生塑塑性破壞的危危險(xiǎn)。砂墊層層和砂石墊層層等墊層材料料透水性大，，軟弱土層受受壓后，墊層可作為良良好的排水面面，可以使基礎(chǔ)下面的的孔隙水壓力力迅速消散，，加速墊層下軟軟弱土層的固固結(jié)和提高其其強(qiáng)度，避免免地基土塑性性破壞。(4)防止凍脹。因?yàn)榇诸w粒的的墊層材料孔孔隙大，不易產(chǎn)生毛細(xì)細(xì)管現(xiàn)象，因此可以防防止寒冷地區(qū)區(qū)土中結(jié)冰所所造成的凍脹脹。這時(shí)，砂砂墊層的底面面應(yīng)滿足當(dāng)?shù)氐貎鼋Y(jié)深度的的要求。(5)消除膨脹土的的脹縮作用。。在膨脹土地基基上可選用砂砂、碎石、塊塊石、煤渣、、二灰或灰土土等材料作為為墊層以消除除脹縮作用，，但墊層厚度度應(yīng)依據(jù)變形形計(jì)算確定，，一般不少于于0.3m，且墊層寬度度應(yīng)大于基礎(chǔ)礎(chǔ)寬度，而基基礎(chǔ)的兩側(cè)宜宜用與墊層相相同的材料回回填。振密機(jī)理當(dāng)粘性土的土土樣含水量較較小時(shí)，其粒粒間引力較大大，在一定的的外部壓實(shí)功功能作用下，，如還不能有有效地克服引引力而使土粒粒相對(duì)移動(dòng)，，這時(shí)壓實(shí)效效果就比較差差。當(dāng)增大土樣樣含水量時(shí)，，結(jié)合水膜逐逐漸增厚，減減小了引力，，土粒在相同同壓實(shí)功能條條件下易于移移動(dòng)而擠密，，所以壓實(shí)效效果較好。但當(dāng)土樣含水水量增大到一一定程度后，，孔隙中就出出現(xiàn)了自由水水，結(jié)合水膜膜的擴(kuò)大作用用就不大了，，因而引力的的減少就不顯顯著，此時(shí)自由水填充在在孔隙中，從從而產(chǎn)生了阻阻止土粒移動(dòng)動(dòng)的作用，所以壓實(shí)效果果又趨下降，，因而設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)要選擇一個(gè)個(gè)”最優(yōu)含水量”。3.2墊層作用機(jī)理理擊實(shí)曲線人工壓實(shí)不是是擠出土中水水，而是擠出出土中氣來達(dá)達(dá)到壓實(shí)目的的的。擊實(shí)試驗(yàn)土的壓實(shí)度（（或壓實(shí)系數(shù)數(shù)c），定義為土壓壓實(shí)時(shí)要求達(dá)達(dá)到的干密度度d與室內(nèi)擊實(shí)試試驗(yàn)所得到的的最大干密度度dmax之比值，可由由下式表示：：c=d/dmax在工程中，填填土的質(zhì)量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)常以壓實(shí)實(shí)度來控制。。要求壓實(shí)度越越接近于1，表明對(duì)壓實(shí)實(shí)質(zhì)量的要求求越高。根據(jù)工程性質(zhì)質(zhì)及填土的受受力狀況，所所要求的壓實(shí)實(shí)度是不一樣樣的。在工地上對(duì)壓壓實(shí)度的檢驗(yàn)驗(yàn)，一般可用用環(huán)刀法、灌砂砂（或水）法法、濕度密度度儀法或核子子密度儀法等來測定土的的干密度和含含水量，具體體選用哪種方方法，可根據(jù)據(jù)工地的實(shí)際際情況決定。。墊層材料2.墊層厚度3.墊層寬度4.沉降驗(yàn)算3.3墊層設(shè)計(jì)計(jì)算算墊層材料（1)砂、碎石或砂砂石料；（2）灰土；（3）粉煤灰或礦礦渣；（4）土工合成材材料加碎石墊墊層等。種類：砂墊層、砂石石墊層、碎石石墊層、素土土墊層、灰土土墊層、二灰灰墊層、礦渣渣墊層和粉煤煤灰墊層、土土工合成材料料加碎石墊層層等。換填法設(shè)計(jì)主主要是墊層厚度z（0.5~3m）和寬度B。原則：

（1）各種材料墊墊層設(shè)計(jì)，近近似按砂墊層層計(jì)算方法進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)（（2）砂墊層墊層層厚度z，要求有足夠夠深度，以置置換可能被剪剪切破壞的軟軟弱土層；（（3）墊層上、下下平面尺寸，，要滿足應(yīng)力力擴(kuò)散要求和和砂墊層不發(fā)發(fā)生水平擠出出b回填土B=b+2ztgdz2.墊層厚度（z）墊層設(shè)計(jì)示意意圖pbDBzpzpczpczqb+2ztanqpz基礎(chǔ)回填土墊層$$$$$$式中pz－墊層底面處處的附加壓力力（kPa）pcz－墊層底面處處的自重壓力力（kPa）faz－墊層底面處處經(jīng)深度修正正后的地基承承載力特征值值（kPa），宜通過試試驗(yàn)確定。墊層厚度z，可根據(jù)下臥土土層承載力確確定，應(yīng)符合合地基承載力力驗(yàn)算要求條形基礎(chǔ)：矩形基礎(chǔ)：式中b－矩形基礎(chǔ)或或條形基礎(chǔ)底底面的寬度（（m）；l－矩形基礎(chǔ)底底面的長度（（m）；p－基礎(chǔ)底面接接觸壓力（kPa）；pc－基礎(chǔ)底面自自重應(yīng)力（kPa）；θ－墊層材料的的壓力擴(kuò)散角角，在缺少資資料時(shí)，可按按表3.2選用。按均勻分布，，條形基礎(chǔ)和和矩形基礎(chǔ)下下墊層底面處處附加壓力pz的簡化計(jì)算

換填材料

z/b中、粗砂、礫石、卵石、碎石粘性土和粉土(8<Ip<14)灰土0.2520628≥0.503023注：當(dāng)時(shí)z/b<0.25，除灰土取θ=28o外，其余材料料θ=0o；當(dāng)0.25<z/b<0.5時(shí)，θ可由內(nèi)插法求求得。表3.2墊層材料壓力力擴(kuò)散角θ（°）地基承載力修修正土的類別hbhd淤泥和淤泥質(zhì)土01.0人工填土，或e或者大于等于0.85的粘土01.0紅粘土含水比大于0.8

含水比小于等于0.800.151.21.4填土壓實(shí)系數(shù)大于0.95、粘粒含量大于10％的粉土最大干密度大于2.1t/m3的級(jí)配砂石001.52.0粉土粘粒含量大于10％的粉土粘粒含量小于10％的粉土0.30.51.52.0e及IL均小于0.85的粘性土粉砂、細(xì)砂(不包括很濕與飽和時(shí)的稍密狀態(tài))中砂、粗砂、礫砂和碎石土0.32.03.01.63.04.43.墊層寬度（B）墊層的底面寬寬度應(yīng)以滿足足基礎(chǔ)底面應(yīng)應(yīng)力擴(kuò)散和防防止墊層向兩兩側(cè)擠出為原原則進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)。關(guān)于寬度度計(jì)算，目前前還缺乏可靠靠的方法。一一般可按下式式計(jì)算或根據(jù)據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確確定：式中B——墊層底面寬度度(m)；θ——墊層的壓力擴(kuò)擴(kuò)散角（°），可按表3.2采用；當(dāng)墊層頂面（基基礎(chǔ)底面）每每邊宜超出基基礎(chǔ)邊緣不少少于30cm或從墊層底面面兩側(cè)向上，，按當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)礎(chǔ)開挖經(jīng)驗(yàn)放放坡。4.沉降計(jì)算一般墊層地基基的沉降僅考考慮下臥層（（墊層下地基基土）的變形形，但對(duì)于沉沉降要求較嚴(yán)嚴(yán)或墊層較厚厚的情況，地地基沉降S，包括墊層本本身壓縮沉降降Sm和下臥層沉降降Sg，即Sm計(jì)算中，應(yīng)力力可取墊層頂頂面和底面壓壓力的平均值值。一般砂墊墊層Es=2030MPa；粉煤灰則Es=820MPa，碎石、卵石石為3050MPa。無論是地基基還是墊層，，其沉降計(jì)算均均可傳統(tǒng)分層層總和法計(jì)算算。施工包括：（1）開挖換土；（（2）鋪填墊層。。（1）開挖換土：應(yīng)注意避免坑坑底土層的擾擾動(dòng)，應(yīng)采用用干挖土法。。（2）鋪填墊層：：1）墊層需分層層鋪填，并分分層密實(shí)。分分層厚度20~30cm。2）根據(jù)不同的的換填材料選選用不同的施施工機(jī)械：砂石墊層宜采用振動(dòng)碾碾碾壓；粉煤灰墊層宜采用平碾、、振動(dòng)碾、平平板振動(dòng)器、、蛙式夯等碾碾壓方法密實(shí)實(shí)；灰土墊層宜采用平碾、振振動(dòng)碾等方法法密實(shí)。3.4施工蛙式打夯機(jī)平板振動(dòng)碾手推打夯機(jī)靜壓路機(jī)單鋼軸振動(dòng)碾碾壓機(jī)雙鋼軸振動(dòng)碾碾壓機(jī)輪碾壓分類振動(dòng)碾碾壓法法：機(jī)械碾壓法是是采用各種壓壓實(shí)機(jī)械來壓壓實(shí)地基土。。此法常用于于基坑底面積積寬大開挖土方量較較大的工程。工工程實(shí)踐中，，對(duì)墊層碾壓壓質(zhì)量的檢驗(yàn)驗(yàn)，要求獲得得填土最大干干密度。其關(guān)關(guān)鍵在于施工工時(shí)控制每層的鋪鋪設(shè)厚度和最最優(yōu)含水量，其最大干密密度和最優(yōu)含含水量宜采用用擊實(shí)試驗(yàn)確確定。所有施施工參數(shù)（如如施工機(jī)械、、鋪填厚度、、碾壓遍數(shù)、、與填筑含水水量等）都必必須由工地試試驗(yàn)確定。在在施工現(xiàn)場相相應(yīng)的壓實(shí)功功能下，由于于現(xiàn)場條件終終究與室內(nèi)試試驗(yàn)不同，因因而對(duì)現(xiàn)場應(yīng)應(yīng)以壓實(shí)系數(shù)數(shù)與施工含水水量進(jìn)行控制制。施工機(jī)械平板振動(dòng)法：平板振動(dòng)法是是使用振動(dòng)壓壓實(shí)機(jī)來處理理無粘性土或粘粘粒含量少、、透水性較好好的松散雜填填土地基的一種方方法。振動(dòng)壓實(shí)的效效果與填土成成分、振動(dòng)時(shí)時(shí)間等因素有有關(guān)，一般振振動(dòng)時(shí)間越長長，效果越好好，但振動(dòng)時(shí)時(shí)間超過某一一值后，振動(dòng)動(dòng)引起的下沉沉基本穩(wěn)定，，再繼續(xù)振動(dòng)動(dòng)就不能起到到進(jìn)一步壓實(shí)實(shí)的作用。為為此，需要施施工前進(jìn)行試振，得出穩(wěn)定下下沉量和時(shí)間間的關(guān)系。對(duì)主要由爐渣渣、碎磚、瓦瓦塊組成的建建筑垃圾，振振動(dòng)時(shí)間約在在1mim以上；對(duì)含爐爐灰等細(xì)粒填填土，振動(dòng)時(shí)時(shí)間約為3～5mim，有效振實(shí)深深度為1.2～1.5m。振實(shí)范圍應(yīng)從從基礎(chǔ)邊緣放放出0.6m左右，先振基槽兩邊邊，后振中間間，其振動(dòng)的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)是以振動(dòng)機(jī)原地振振實(shí)不再繼續(xù)續(xù)下沉為合格，并輔輔以輕便觸探探試驗(yàn)檢驗(yàn)其其均勻性及影影響深度。振振實(shí)后地基承承載力宜通過過現(xiàn)場載荷試試驗(yàn)確定。一一般經(jīng)振實(shí)的的雜填土地基基承載力可達(dá)達(dá)100～120kPa。（一）砂石墊層施工要點(diǎn)1．碾壓、密密實(shí)；2．人工配置置級(jí)配的砂石石應(yīng)拌和均勻勻；3．用碎石或或卵礫石作墊墊層材料時(shí)，，基坑底部要要先鋪填150～300mm厚的砂墊層，，并用木夯夯夯實(shí)，不得使使用振搗器，，以防下部軟軟弱土層表面面受到局部破破壞。如果淤淤泥或淤泥質(zhì)質(zhì)土層厚度較較小，可采用用拋石擠淤處處理；4．基坑開挖挖施工時(shí)及施施工后均嚴(yán)禁禁擾動(dòng)軟弱下下臥層；5．墊層鋪填填前，應(yīng)做好好驗(yàn)槽工作；；施工要點(diǎn)（二）素土施工要點(diǎn)1．基坑（槽槽）在鋪設(shè)素素（灰）土前前必須先進(jìn)行行驗(yàn)槽。2．碾壓前土土料的含水率率應(yīng)接近最優(yōu)含水水率。3．灰土應(yīng)拌和均勻，拌好后應(yīng)及時(shí)鋪好壓實(shí)實(shí)，灰土壓實(shí)后后3天內(nèi)不能受受水浸泡。4．灰土的虛鋪厚度，可根據(jù)不同同的施工方法法按下表選用用。每層灰土土的夯打遍數(shù)數(shù)，應(yīng)根據(jù)設(shè)設(shè)計(jì)要求的干干密度在現(xiàn)場場試驗(yàn)確定。。5．在地下水水位以下的基基坑施工時(shí)，，應(yīng)采取排水水措施。6．墊層分段段施工時(shí)，不不能在樁基、、墻角及承重重墻下接縫，，接縫處上下下兩層的縫距距不能大于500mm，接縫處應(yīng)夯壓壓密實(shí)。7．墊層施工工結(jié)束后及時(shí)時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)施施工和基坑回回填。（三）粉煤灰墊層施工要點(diǎn)點(diǎn)1．粉煤灰墊墊層壓實(shí)可用用平板振動(dòng)器器、蛙式打夯夯機(jī)、壓路機(jī)機(jī)或振動(dòng)壓路路機(jī)等。2．粉煤灰墊墊層施工應(yīng)分分層壓實(shí)。3．過濕的粉粉煤灰要瀝干干裝運(yùn)，裝運(yùn)時(shí)含水率率宜為15～～25％。4．墊層施工工時(shí)要設(shè)置泄水溝或或排水盲溝，墊層四周要要設(shè)置具有防防沖刷功能的的帷幕，墊層層底層的粉煤煤灰要選用較較粗的灰，并并使含水率稍稍低于最優(yōu)含含水率。2022年年10月27日（四）干渣墊層施工要要點(diǎn)1．干渣墊墊層壓實(shí)可可采用碾壓壓法或平板板振動(dòng)法。。2．干渣墊墊層施工應(yīng)應(yīng)分層壓實(shí)實(shí)。3．小面積積施工宜用用平板振動(dòng)動(dòng)器振實(shí)，，電機(jī)功率率大于1.5kW，每層虛鋪厚厚度200～250mm，振動(dòng)遍數(shù)由由試驗(yàn)確定定，以達(dá)到到設(shè)計(jì)密實(shí)實(shí)度為準(zhǔn)。。4．大面積積施工宜用用推土機(jī)或或8～12t壓路機(jī)碾壓壓，每層虛虛鋪厚度不不大于300mm。也可用2～～4t振動(dòng)壓路機(jī)機(jī)碾壓，每每層虛鋪厚厚度不大于于350mm，單位面積振振動(dòng)時(shí)間不不少于60s，碾壓遍數(shù)由由現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)確定。5．每層虛虛鋪厚度和和碾壓遍數(shù)數(shù)應(yīng)通過現(xiàn)現(xiàn)場碾壓試試驗(yàn)確定。。若無試驗(yàn)驗(yàn)資料，可可選用虛鋪鋪厚度為200～300mm，碾壓后的壓壓實(shí)厚度為為150～～200mm。6．小型工程可可采用人工工分層攤鋪鋪，整平后后用平板振振動(dòng)器或蛙蛙式打夯機(jī)機(jī)進(jìn)行壓實(shí)實(shí)。大中型型工程可采采用機(jī)械攤攤鋪，整平平后用履帶帶式機(jī)具初初壓兩遍，，再用中、、重型壓路路機(jī)碾壓。。7．施工時(shí)時(shí)宜當(dāng)天攤攤鋪當(dāng)天壓壓實(shí)。若壓壓實(shí)時(shí)呈松松散狀，則則要灑水濕濕潤后再壓壓實(shí)。若出現(xiàn)“橡皮土”，則應(yīng)暫緩緩碾壓，并并采取開槽槽、翻開晾晾曬或換灰灰等方法處處理。（1）分層施施工質(zhì)量檢檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是是壓實(shí)系數(shù)數(shù)≥0.90。可以用環(huán)刀法或鋼鋼筋貫入法法檢驗(yàn)。（2）換填后后，可以通通過載荷試驗(yàn)，或標(biāo)準(zhǔn)貫入、、靜力觸探探試驗(yàn)、輕輕型動(dòng)力觸觸探、重型型動(dòng)力觸探探（對(duì)于砂砂石、礦渣渣墊層）。3.5質(zhì)量檢驗(yàn)?zāi)硴跬翂Γ瑮l形基礎(chǔ)礎(chǔ)，寬1.2m，埋深1.0m，作用于基基礎(chǔ)底面上上的荷載為為120kN/m，基礎(chǔ)及基基礎(chǔ)上土的的平均重度度為20kN/m3。土層為：：第一層粉粉質(zhì)粘土，，層厚1.0m，重度17.5kN/m3；第二層為為淤泥質(zhì)粘粘土，層厚厚15.0m，重度為17.8kN/m3，含水量為65％，承載力力特征值為為45kPa；第三層為為密實(shí)砂礫礫層。地下下水位距地地表1.0m。采用換土墊墊層處理，，試確定