換填法地基處理不同墊層介紹及設計一、概念當軟弱土地基的承載力和變形滿足不了建筑物的要求，而軟弱土層的厚度又不很大時將基礎底面以下處理范圍內的軟弱土層的部分或全部挖去，然后分層換填強度較大的砂（碎石、素土、灰土、高爐干渣、粉煤灰）或其它性能穩定、無侵蝕性等材料，并壓（夯、振）實至要求的密實度為止，這種地基處理的方法稱為換填法，也叫換填墊層法

。二、原理換填法是淺層軟土地基的處理方法。是將基礎底面以下不太深的處理范圍內的軟弱土層挖去，然后以質地堅硬，強度較高，性能穩定好，具有抗侵蝕性的砂，卵石，素土等去分層換填，同時用人工或機械方法進行表層壓，夯，振動等處理至滿足工程要求的全過程。三、適用范圍常用于基坑面積寬大和開挖土方量較大的回填土方工程，一般適用于處理淺層軟弱土層（淤泥質土、松散素填土、雜填土、浜填土以及已完成自重固結的沖填土等）與低洼區域的填筑。一般處理深度為2～3m。適用于處理淺層非飽和軟弱土層、素填土和雜填土等。換填墊層法常用于處理輕型建筑、地坪、堆料場及道路工程等注意！換填墊層法適用于處理各類淺層軟弱地基。當在建筑范圍內上層軟弱土較薄，則可采用全部置換處理。對于較深厚的軟弱上層，當僅用墊層局部置換上層軟弱土時，下臥軟弱上層在荷載下的長期變形可能依然很大。例如，對較深厚的淤泥或淤泥質土類軟弱地基，采用墊層僅置換上層軟土后，通常可提高持力層的承載力，但不能解決由于深層土質軟弱而造成地基變形量大對上部建筑物產生的有害影響；或者對于體型復雜、整體剛度差、或對差異變形敏感的建筑，均不應采用淺層局部置換的處理方法。大面積填土產生的大范圍地面負荷影響深度較深，地基壓縮變形量大，變形延續時間長，與換填墊層法淺層處理地基的特點不同，因而大面積填土地基的設計施工應另行按國家現行有關規范執行。

注意！四、墊層的分類墊層分類回填材料砂墊層粉煤灰墊層粉質粘土墊層灰土墊層礦渣墊層其他工業廢渣墊層土工合成材料墊層1.砂墊層宜選用碎石、卵石、角礫、圓礫、礫砂、粗砂、中砂或石屑（粒徑小于2mm的部分不應超過總重的45%），應級配良好，不含植物殘體、垃圾等雜質。當使用粉細砂或石粉（粒徑小于0.075mm的部分不超過總重的9%）時，應摻入不少于總重30%的碎石或卵石。砂石的最大粒徑不宜大于50mm。對濕陷性黃上地基，不得選用砂石等透水材料。砂石是良好的換填材料，但對具有排水要求的砂墊層宜控制含泥量不大于3%；采用粉細砂作為換填材料時，應改善材料的級配狀況，在摻加碎石或卵石使其顆粒不均勻系數不小于5并拌合均勻后，方可用于鋪填墊層。提示！2.灰土墊層石灰和土的體積配合比宜為2︰8或3︰7。土料宜用粉質粘土，不宜使用塊狀粘土和砂質粉土，不得含有松軟雜質，并應過篩，其顆粒不得大于15mm。石灰宜用新鮮的消石灰，其顆粒不得大于5mm灰土強度隨土料中粘粒含量增高而加大，塑性指數小于4的粉土中粘粒含量太少，不能達到提高灰土強度的目的，因而不能用于拌合灰土。灰土所用的消石灰應符合Ⅲ級以上標準，貯存期不超過3個月，所含活性CaO和MgO越高則膠結力越強。通常灰土的最佳含灰率為CaO+MgO約達總量的8%。石灰應消解3～4d并篩除生石灰塊后使用。提示！3.粉煤灰墊層主要工程特性：1.自重輕；7.抗液化性2.擊實性能好；8.對環境的影響3.抗剪強度；4.壓縮性5.承載能力6.滲透性

可用于道路，堆場和小型建筑，構筑物等的換填墊層。粉煤灰墊層上宜覆土0.3～0.5m。粉煤灰墊層中采用摻加劑時，應通過試驗確定其性能及適用條件。作為建筑物墊層的粉煤灰應符合有關放射性安全標準的要求。粉煤灰墊層中的金屬構件、管網宜采取適當防腐措施。大量填筑粉煤灰時應考慮對地下水和土壤的環境影響。

粉煤灰可分為干排灰、濕排灰和調濕灰。按其燃燒后形成玻璃體的粒經分析，應屬粉土的范疇。但由于含有CaO、SO3等成分，具有一定的活性，當與水作用時，因具有膠凝作用的火山灰反應，使粉煤灰墊層逐漸獲得一定的強度與剛度，有效地改善了墊層地基的承載能力及減小變形的能力。不同于抗地震液化能力較低的粉土或粉砂，由于粉煤灰具有一定的膠凝作用，在壓實系數大于0.9時，即可以抵抗7度地震液化。提示！4.礦渣墊層墊層使用的礦渣是指高爐重礦渣，可分為分級礦渣、混合礦渣及原狀礦渣。礦渣墊層主要用于堆場、道路和地坪，也可用于小型建筑，構筑物地基。選用礦渣的松散重度不小于11kN/m3，有機質及含泥總量不超過5%。設計、施工前必須對選用的礦渣進行試驗，在確認其性能穩定并符合安全規定后方可使用。作為建筑物墊層的礦渣應符合對放射性安全標準的要求。易受酸、堿影響的基礎或地下管網不得采用礦渣墊層。大量填筑礦渣時，應考慮對地下水和土壤的環境影響。礦渣的穩定性是其是否適用于做換填墊層材料的最主要性能指標。當礦渣中CaO的含量小于45%及FeS與MnS的含量≈1%時，礦渣不會產生硅酸鹽分解和鐵錳分解，排渣時不澆石灰水，礦渣也就不會產生石灰分解，則該類礦渣性能穩定，可用于換填。對中、小型墊層可選用8～40mm與40～60mm的分級礦渣或0～60mm的混合礦渣；較大面積換填時，礦渣最大粒徑不宜大于200mm或大于分層鋪填厚度的2/3。提示！5.粉質粘土墊層土料中有機質含量不得超過5%，亦不得含有凍土或膨脹土。當含有碎石時，其粒徑不宜大于50mm。用于濕陷性黃土或膨脹土地基的粉質粘土墊層，土料中不得夾有磚、瓦和石塊。

粘土及粉土均難以夯壓密實，故換填時均應避免采用作為換填材料，在不得己選用上述土料回填時，也應摻入不少于30%的砂石并拌合均勻后，方可使用。當采用粉質粘土大面積換填并使用大型機械夯壓時，土料中的碎石粒徑可稍大于50mm，但不宜大于100mm，否則將影響墊層的夯壓效果。提示！6.其他工業廢渣墊層在有可靠試驗結果或成功工程經驗時，對質地堅硬、性能穩定、無腐蝕性和放射性危害的工業廢渣等均可用于填筑換填墊層。被選用工業廢渣的粒徑、級配和施工工藝等應通過試驗確定。7.土工合成材料墊層由分層鋪設的土工合成材料與地基土構成加筋墊層。作為加筋的土工合成材料應采用抗拉強度較高、受力時伸長率不大于4%～5%、耐久性好、抗腐蝕的土工格柵、土工格室、土工墊或土工織物等土工合成材料；墊層填料宜用碎石、角礫、礫砂、粗砂、中砂或粉質粘土等材料。當工程要求墊層具有排水功能時，墊層材料應具有良好的透水性。在軟土地基上使用加筋墊層時，應保證建筑穩定并滿足允許變形的要求。土工合騙成材料律是近年督來隨著秀化學合柔成工業辱的發展港而迅速效發展起帆來的一冒種新型咬土工材搶料，主剩要由滌綠綸、尼災龍、睛列綸、丙買綸等高誘分子化此合物，進根據工君程的需欲要，加靈工成具肉有彈性跨、柔性附、高抗井拉強度讓、低伸飄長率、楊透水、性隔水、哲反濾性如、抗腐碧蝕性、周抗老化標性和耐汪久性的壯各種類扶型的產濱品。如德各種土奧工格柵祥、土工形格室、堆土工墊爐、土工詞網格、匙土工膜爐、土工行織物、雄塑料排惕水帶及早其他土閱工復合吩材料等耳。用于耐換填堅墊層遼的土速工合沙成材材料，采在墊粱層中與主要奇起加忍筋作騾用，菊以提禾高地乘基土穗的抗達拉和啞抗剪驗強度串、防叛止墊網層被躲拉斷收裂和夸剪切武破壞微、保累持墊號層的扯完整束性、療提高淘墊層即的抗愿彎剛乒度，搶因此雕利用友土工濁合成比材料才加筋凈的墊姓層有頸效地爺改變絨了天焦然地漿基的徹性狀像，增妹大了晴壓力網擴散槽角，紐奉降低齒了下摔臥天故然地薪基表雨面的弱壓力艇，約輩束了司地基區側向如變形享，調全整了枯地基揭不均休勻變指形，吊增大扮地基閥的穩窯定性磚并提玻高地膝基的謀承載左力。提示！五、墊誤層的作水用(1材)提高扁地基走承載甘力(2)減少低沉降榆量(3)加速軟陪弱土層惜的排水樣固結(4)防止偏凍脹(5)消除比膨脹蘆土的涌脹縮諒作用墊層基礎六、換驕填法處元理地基狐前的準混備工作查明倦地層難土性握質及剪不良出地質饒現象暗；查落明溝織、塘昂、洞睬等分逐布范判圍和丘深度銜；查瓦明填咬土的園成分頃、范錦圍、排厚度帖、均賽勻性閘、填方筑年冶限和渡方法牲等查明經地下素水的滲埋藏僅條件康、類攻型、雪埋深掌等；查明地針下管線擋、防空瓜洞及地倡下障礙曾物的分協布范圍立和走向階；查明以換填冒土的么來源糊、種溉類、痕規格處、價紫格等墊層項的設最計一、戒原則對墊層曠的設計朝，即要封求有足撕夠的厚播度以置色換可能俱被剪切油破壞的億軟弱土潤層，又刻要求有漂足夠大傍寬度以救防止砂觸墊層向啟兩側擠疊出。二、損墊層銹設計重的步傷驟墊層厚伯度的確務定沉降計紛算墊層續寬度束的確冠定墊層承龍載力的榮確定墊層瀉設計墊層尺崇寸1.墊層厚格度的確姜定(1域).墊層厚笨度應根典據墊層公底部下檔臥土層絡的承載吵力確定懲，并符鉤合下式鑒要求：pz—墊層繭底面莖處的霜附加灘應力躬設計差值（kP霞a）;pcz—墊層糠底面追處土更的自吊重壓貸力值騎（kP挎a）；faz—經深鏡度修嘴正后兵墊層廈底面咽處土末層的晉地基宿承載爸力特吵征值禾（kPa）(2)引.pz、pcz、faz的確定墊層描底面買處的短附加蘭壓力焰值pz：條形基互礎：矩形基異礎：b-矩形基址礎或條嚷形基礎爐底面的能寬度（m）；l-矩形叨基礎加底面并的長首度（m）；P-基礎底吧面壓力紫的設計娃值（kP飼a）；Pc-基礎秤底面亮處土翁的自狠重壓洽力值（kP串a）；z-基礎蔑底面盲下墊務層的吸厚度（m）；θ-墊層打的壓肚力擴凱散角（°）2.墊層寬詢度的確痛定墊層寬家度的確乞定閑墊層的道底面寬累度應以瓜滿足基情礎底面刻應力擴扎散和防木止墊層難向兩側流擠出為賤原則進禍行設計控。關于忽寬度計澡算，目起前還缺魚乏可靠內的方法傘。一般銜可按下軍式計算準或根據汽當地經改驗確定建。b’—墊層底哀面寬度(m周)；θ—墊層售的壓稿力擴閃散角緊（°），可羞查表；壓力擴共散角θ

換填材料z/b中砂、粗砂、礫砂、圓礫、角礫卵石、碎石黏性土和粉土（8＜IP＜14)灰土0.2520628≥0.5302328注:當z/b糖<0.絲式25時,除灰土擴取30蘆°外,其余像材料負均取θ=0誘°；當0.袋25呆<z閉/b上<0么.5時，θ值可內滲插法求譯得。墊層頂務面每邊股宜比基袖礎底面患大0.3后m，或低從墊身層底鑒面兩起側向碰上按毯當地據開挖勞基坑茶經驗愈的要掃求放闊坡，犯整片賴墊層箭的寬鉤度可裙根據泉施工泡的要霸求適止當加炕寬。注意柄！3.墊層承芝載力的融確定墊層的飄承載力杯宜通過嶼現場試亭驗確定慚，并應杜驗算下乒臥層的狐承載力仇。三、墊搏層施工（一）另、墊層它所采用惰的換填拘材料不能同，墊取層的施增工方法舊和施工班機械也琴有所不枝同。墊層宮施工秒應根版據不臂同的捆換填住材料獎選擇巾施工克機械塞。粉質粘臥土、灰掛土宜采撒用平碾怖、振動察碾或羊紫足碾，今中小型片工程也籌可采用叼蛙式夯棚、柴油偽夯；砂石等枕宜用振像動碾；粉煤絡灰宜晴采用想平碾爐、振橋動碾偷、平錯板振鵲動器筋、蛙火式夯亦；礦渣宜瓜采用平鬧板振動橡器或平疼碾，也勝可采用稈振動碾惠。振動趟碾羊足碾平板病振動撫夯平板振妻動器蛙式偉夯柴油蹤蝶夯平碾蛙式夯（二死）、半施工警方法費、分日層厚兼度每游層壓鏡實遍舟數墊層收的施嚇工方懂法、暖分層老鋪填饒厚度獲，每詳層壓室實遍酷數等怎宜通坐過試踢驗確牙定。稼除接彎觸下六臥軟牢土層待的墊慌層底夏部應番根據飲施工菜機械角設備干及下拐臥層湖土質擔條件鑄確定信厚度魂外，寸一般添情況圓下，側墊層加的分字層鋪塘填厚灰度可柏取20驗0～300鍬mm。為保乘證分層帳壓實質嫩量，應雀控制機顫械碾壓絨速度。施工設備每層鋪填厚度（mm）每層壓實遍數平碾（8t～12t）200～3006～8羊足碾（5t～16t）200～3508～16蛙式夯（200kg）200～2503～4振動碾（8t～15t）600～13006～8振動壓實機(2t，振動力98kN)1200～150010插入式振動器200～500

平扳式振動器150～250

墊層的梯每層鋪姑填厚度誼及壓實量遍數（三）辰、含水縮慧量的控掏制粉質杠粘土煙和灰摔土墊魯層土卵料的殿施工幸含水敞量宜趣控制逗在最枕優含予水量ωop±2硬%的范泛圍內異；粉煤灰拳墊層的薪施工含閱水量宜氧控制在ωop±4拘%的范著圍內泊，最步優含英水量答可通傲過擊坐實試憲驗確貴定，右也可鐵按當康地經咐驗取值用。（四）賽、其他損施工要彎點1.當墊層騾底部存浪在古井鋪、古墓趁。洞穴慈、舊基眨礎、暗責塘等軟董硬不均斧的部位攏時，應跳根據建辣筑對不嗎均勻沉園降的要餃求予以恢處理，與并經檢扛驗合格療后，方勢可鋪填尼墊層。2.基坑花開挖基坑孝開挖沸時應欲避免預坑底識上層洋受擾屢動，浪可保塔留約20絕0m櫻m厚的稅土層迫暫不硬挖去探，侍授鋪填拍墊層艙前再繳挖至云設計澆標高啄。嚴忽禁擾腐動墊嫁層下散的軟賞弱土腳層，骨防止創其被桃踐踏扶。受價凍或躁受水騎浸泡易。在自碎石鴿或卵豆石墊識層底艘部宜米設置150～30消0m義m厚的砂紅墊層或臨鋪一層克土工織洋物，以圣防止軟毫弱土層黑表面的待局部破忽壞，同顆時必須托防止基富坑邊坡耀坍土混慢入墊層泡。3.基坑排汽水換填墊服層施工您應注意企基坑排跡水，除虹采用水峽撼法施閑工砂墊殊層外，屬不得在槍浸水條射件下施尾工，必夾要時應焰采用降出低地下期水位的匪措施。4.墊層撥分段眨施工墊層底罩面宜設轎在同一物標高上居，如深纏度不同茫，基坑匆底土面方應挖成潔階梯或優斜坡搭朽接，并沫按先深妄后淺的財順序進吃行墊層傭施工，纖搭接處接應夯壓截密實。粉質粘戲土及灰支土墊層心分段施恐工時，厭不得在妖柱基、逗墻角及爹承重窗鎖間墻下扔接縫。警上下兩虹層的縫聲距不得丑小于50割0m那m。接縫純處應夯血壓密實薦，灰土游應拌合潔均勻并跳應當日塑鋪填夯趴壓。灰正土夯壓暴密實后3d內不基得受螺水浸紀泡。可粉煤闊灰墊驚層鋪稈填后文宜當炊天壓閃實，紙每層就驗收找后應何及時抱鋪填釋上層驅或封西層，癢防止合干燥染后松嘗散起夏塵污限染，遭同時葛應禁紙止車騙輛碾望壓通吸行。墊層竣還工驗收啞合格后謠，應及數時進行依基礎施詞工與基滿坑回填通。5.土工合午成材料蜓墊層的桿注意事游項鋪設饅土工伯合成丙材料熊時，退下鋪溪地基活土層梨頂面柿應平翠整，恐防止達土工蘇合成叨材料鴉被刺踐穿、皮頂破宣。鋪容設時窗應把擋土工夏合成怠材料獨張拉須平直悟、繃豈緊，桃嚴禁套有折設皺；怕端頭啞應固易定或披回折臥錨固副；切破忌曝悄曬或鑰裸露漠；連檢結宜圾用搭筒接法揉、縫貸接法油和膠蜓結法板，并作均應雄保證敵主要育受力池方向事的連乖結強棗度不虛低于驕所采挎用材遙料的驚抗拉增強度鞏。四、墊蝴層質量把檢驗墊層榆施工脖過程挽中和感施工震完成褲以后敏，應泊進行弊墊層微的施鍋工質掌量檢猜驗，畫以驗采證墊鍬層設睡計的北合理銀性和雁施工汁質量住。必須茅首先恐通過哭現場跪試驗徒，在穩達到釀設計洪要求開壓實笛系數耗的墊壤層試炎驗區跡內，們利用衡貫入捏試驗罩測得龜標準左的貫林入深陵度或窮擊數嬸，然布后再糧以此墻作為填控制均施工寸壓實在系數具的標淚準，障進行嫩施工刊質量隆檢驗敲。1.檢驗方惹法對粉質乓粘土、端灰土、示粉煤灰慈和砂石哪墊層的均施工質至量檢驗線也可用繼環刀法田、貫入生儀、靜井力觸探貿、輕型咳動力觸透探或標阿準貫入拒試驗檢成驗；對在砂石、夏礦渣墊黨層可用驚重型動宏力觸探吹檢驗，陸并均應獨通過現搭場試驗腐以設計毅壓實系播數所對信應的貫職入度為印標準檢立驗墊層禾的施工牽質量。聾壓實系紅數也可廢采用環兩刀法、品灌砂法絡、灌水巧法或其羽他方法萌檢驗。墊層災的施額工質馳量檢筒驗必新須分奴層進抹行。羽應在嘩每層支的壓架實系做數符架合設利計要宅求后葉鋪填韻上層規土。環刀取態樣法在夯廟（壓摔、振簡）實乖后的字墊層傾中用釣容積嘆不小繁于20額0c卻m3的環厘刀取添樣，杯測定眠其干齊土重部度，襪以不霉小于減該換脊填料儲在中限密狀敲態時撞的干糊土重虜度數國值為俘合格駁。（鮮例如蔑：中當砂在驢中密趕狀態連時的抄干土籮重度押一般下為15攻.5淋kN竿/m3～16.麗0kN德/m3）對砂撈石或粥碎石涂墊層祥的質呼量檢刷驗，御可以著在墊源層中竿設置激純砂辨檢查葡點，罷在同布樣施市工條絹件下傲，按矮上述詢方法基檢驗至，或畜用灌滑砂法佩進行挽檢查鈴。貫入測反定法檢驗蕩時應柄先將紐奉墊層爺表面寄的填歸料刮藍去30第mm左右蟻，并樣用貫屬入儀槳、鋼懶筋或澤鋼叉浪等以鎮貫入紅度大危小來臺檢查日墊層打的質攻量，蠟以不杯大于犁通過疼試驗點所確事定的隊貫入武度為永合格周。鋼