引言：

由于有些軟土地基不能滿足建筑物承載能力的要求，應(yīng)對(duì)軟土地基進(jìn)行有效的加固措施，以確保建筑物之穩(wěn)定，但基于地基處理的方法很多，針對(duì)不同的地基形式應(yīng)采取不同的處理方法，故我將對(duì)地基處理的換填法進(jìn)行一下我自己的分析。

換填法又稱換土法。所謂換土法是指將路基范圍內(nèi)的軟土清除，用穩(wěn)定性好的土、石回填并壓實(shí)或夯實(shí)。在公路施工中，一般采用的是開(kāi)挖換填天然砂礫,即在一定范圍內(nèi),把影響路基穩(wěn)定性的淤泥軟土用挖掘機(jī)挖除,用天然砂礫進(jìn)行換置,開(kāi)挖換填深度在2m以內(nèi),采用分層填筑、分層壓實(shí)、分層檢測(cè)壓實(shí)度的方法施工。從而改變地基的承載力特性，提高抗變形和穩(wěn)定能力。在換填過(guò)程中，對(duì)于換填的天然沙礫中石頭的粒徑、含量和級(jí)配也應(yīng)充分考慮，最好做試驗(yàn)檢測(cè)，避免無(wú)法壓實(shí)而引起沉降。

1.換填法的適用范圍和條件：

當(dāng)軟土地基的承載力和變形滿足不了建筑物的要求，而軟土層的厚度又不是很大時(shí)，可采用換填法取得較好的效果。換填法常用于荷載不大的建筑、地坪、堆料場(chǎng)地和道路工程等的地基處理。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等的淺層處理。處理深度一般在3m以內(nèi)，也不宜小于0.5m。

1.1換填墊層的施工方法：

施工方法包括，機(jī)械碾壓法、重錘夯實(shí)法和平板振沖法三種。

1.1.1機(jī)械碾壓法：采用壓路機(jī)、推土機(jī)、羊足碾或其他壓實(shí)機(jī)械來(lái)壓實(shí)地基土。其施工時(shí)應(yīng)先將擬建建筑物范圍一定深度的軟弱土挖去，現(xiàn)將基坑底部碾壓，再將沙石、素土、或灰土等墊層材料分層鋪在基坑內(nèi)，涿層壓實(shí)。采用機(jī)械碾壓施工時(shí)應(yīng)注意保證碾壓的速度：平碾不能大于2km/h；羊足碾不能大于3km /h；振動(dòng)碾不能大于2km/h；振動(dòng)壓實(shí)機(jī)不能大于0.5km/h。由于分層回填碾壓應(yīng)注意防止基坑灌水或雨水下滲，也應(yīng)控制施工含水量。防止地基因水處理不當(dāng)而發(fā)生破壞。

1.1.2重錘夯實(shí)法：重錘夯實(shí)法是用起重機(jī)械將夯錘提升至一定的高度后，然后自由下落，不斷重復(fù)夯擊已加固地基。其主要設(shè)備為起重機(jī)械、夯錘、鋼絲繩和吊鉤。其施工順序，應(yīng)一夯挨一夯的順序進(jìn)行，在獨(dú)立基坑內(nèi)，易按先外后里的順序夯擊。當(dāng)夯實(shí)完畢時(shí)，應(yīng)將基坑表面修整之設(shè)計(jì)標(biāo)高.采用重錘夯實(shí)施工時(shí)，應(yīng)控制土的最優(yōu)含水量，使土粒間有適當(dāng)?shù)乃譂?rùn)滑，夯擊時(shí)易于相互滑動(dòng)擠壓密實(shí)；同時(shí)防止土的含水量過(guò)大，避免夯擊成"橡皮土"。

1.1.3平板振沖法：平板振沖法是利用振動(dòng)壓實(shí)機(jī)來(lái)壓實(shí)無(wú)粘性土或粘粒含量少、透水性較好的松散雜填土地基的方法。振動(dòng)壓實(shí)施工時(shí)，先振基槽兩邊，后振中間。振動(dòng)壓實(shí)的效果與填土成分、振動(dòng)時(shí)間等因素有關(guān)。應(yīng)注意其振動(dòng)時(shí)間對(duì)地基土的影響。

2.換填法施工分類及各施工分類的優(yōu)缺點(diǎn)和施工要點(diǎn)：

2.1素土墊層：

素土墊層是先挖去基礎(chǔ)底面下部分或全部軟弱土層，然后分層回填較好的素土夯實(shí)而成。素土具有一定的承載力，壓縮模量在14.0~30.5MPa之間，施工簡(jiǎn)便，降低工程造價(jià)，加快建設(shè)速度。但其承載力較低，僅適用于荷載不大的淺層地基加固。

其施工要點(diǎn)：施工過(guò)程中以控制最優(yōu)含水量在19%~21%之間；填土應(yīng)從最低處整片分層回填夯實(shí)，不能任意分段接縫；小面積可用人工填土而后夯實(shí)，大面積可用機(jī)械或人工，如土層太干可噴水是土濕潤(rùn)方可繼續(xù)回填，以保證上下層土良好的結(jié)合；夯實(shí)必須夯跡疊合一半，機(jī)械碾壓不到之處，用人工或小型機(jī)械配合夯實(shí)；上下相鄰?fù)翆咏哟陸?yīng)錯(cuò)開(kāi)，不應(yīng)小于500mm，并在夯實(shí)時(shí)，再接搓處夯實(shí)遍數(shù)應(yīng)加多；土層夯實(shí)遍數(shù)應(yīng)根據(jù)密實(shí)度和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定；每鋪土層必須及時(shí)夯實(shí)，如遇雨水，應(yīng)將填土層表面的泥漿和積水，處理后回填；待施工完畢時(shí)必須及時(shí)進(jìn)行下一道工序的施工，如不能應(yīng)采取相應(yīng)的措施。

2.2灰土墊層：

灰土墊層是將基礎(chǔ)地面以下按要求挖去軟弱土，用石灰按一定的體積比（石灰與土的體積配合比宜為2:8或3:7），在最優(yōu)含水量的情況下，分層回填和壓實(shí)。其具有一定的強(qiáng)度，水穩(wěn)定性和抗?jié)B性，施工簡(jiǎn)單，費(fèi)用低。

其施工要點(diǎn)：施工前先驗(yàn)槽，使其內(nèi)部平整干凈；灰土配合比滿足設(shè)計(jì)規(guī)定，保證最優(yōu)含水量在14%~18%范圍內(nèi)；鋪灰層應(yīng)分段分層夯筑，一般至少夯實(shí)四遍，如圖表所示；灰土分段施工時(shí)，不得在墻角、柱基及承重墻墻下接縫，上下兩層接縫距離不得小于500mm，接縫處應(yīng)壓實(shí)；每鋪土層必須及時(shí)夯實(shí)；雨季施工應(yīng)防水，保證在無(wú)水狀態(tài)下施工，夯實(shí)灰土3天內(nèi)不得受水浸泡；冬季施工，應(yīng)防凍注意保溫。

灰土最大虛鋪厚度

項(xiàng)次 夯實(shí)機(jī)具種類 重量/t 虛鋪厚度/mm 備注

1 石夯、木夯 0.04~0.08 200~250 人力送夯、落高400~500mm,一夯壓半夯

2 輕型夯實(shí)機(jī)械 0.12~0.4 200~250 蛙式打夯機(jī)、柴油打夯機(jī)

3 壓路機(jī) 6~10 200~300 雙輪

2.3砂和砂礫石墊層:

砂墊層和砂礫石墊層采用砂和礫石混合物，經(jīng)分層夯實(shí)而成。提高了地基承載力，降低建筑物對(duì)地基的壓應(yīng)力，減少沉降，由于沙石透水性大，可做良好的排水層，加速軟弱土層的排水固結(jié)。

施工要點(diǎn)：先驗(yàn)槽，確保其干凈穩(wěn)定；在做墊層按先深后淺的順序施工；人工級(jí)配的砂石，應(yīng)先將砂、卵石拌和均勻后再鋪夯壓實(shí)；鋪地層時(shí)應(yīng)減少對(duì)地基的擾動(dòng)，以免破壞地基；墊層分層鋪設(shè)，交叉重疊夯實(shí)，防止漏震漏壓，下層密度檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行上層施工；入地下水位較高時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)基坑內(nèi)外側(cè)四周的排水工作，確保地基穩(wěn)定；鋪完時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行下一道工序，保證砂墊層的穩(wěn)定。

2.4碎石墊層：

用碎石來(lái)做軟弱土的地基，要求隨時(shí)要有足夠的強(qiáng)度。用作人工地基固結(jié)塊，下沉能及早完成，變形模量大穩(wěn)定性好。其施工簡(jiǎn)便，經(jīng)濟(jì)適用，是一種良好的墊層形式。

其施工要點(diǎn):先驗(yàn)槽，然后做砂框，用平板振動(dòng)器振實(shí)，在做碎石墊層；墊層應(yīng)分層鋪設(shè)和壓實(shí)；碎石墊層一般用碾壓法和振搗法壓實(shí)；碾壓法的壓實(shí)機(jī)一般為8~12t壓路機(jī)、6~10t振動(dòng)壓路機(jī)或拖拉機(jī)牽引4t重平碾；交叉碾壓，控制每層碾壓最后兩遍的沉落差小于1mm；振動(dòng)時(shí)應(yīng)根據(jù)時(shí)間來(lái)確定碾壓的質(zhì)量；墊層達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，在基礎(chǔ)范圍墊層頂抹面20~40mm后的水泥砂漿一層封閉，即可施工上部基礎(chǔ)。

2.5廢渣墊層：

利用建筑垃圾或工業(yè)廢渣等做墊層，成廢渣墊層。利用廢料，施工簡(jiǎn)便，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，有綠色環(huán)保理念，常用的廢渣墊層有礦渣墊層、碎磚三合土墊層、粉煤灰墊層等。

2.5.1礦渣墊層；

利用礦渣做墊層，其變行模量大（在30~75MPa之間），可利用工業(yè)廢料，施工簡(jiǎn)便，經(jīng)濟(jì)適用，是一種良好的換填墊層形式。

2.5.2碎磚三合土墊層：

碎磚三合土墊層，是用碎磚與石灰砂漿拌勻夯實(shí)而成。其施工簡(jiǎn)便，就地取材，可利用建筑廢料，造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。施工要點(diǎn)為：先驗(yàn)槽，在夯實(shí)槽底兩遍；可用機(jī)械或人工配置三合土，最終標(biāo)準(zhǔn)為，是碎磚上粘滿砂漿并指稠度均勻?yàn)橹?；墊層厚度在300mm以內(nèi),可一次性澆筑，大于300mm可以分層澆注，鋪設(shè)厚度第一層為220mm，以后每層為200mm，每層夯打至150mm，逐層鋪墊至設(shè)計(jì)高度；澆筑時(shí)，空置其均勻，不得在夯打后再補(bǔ)填或產(chǎn)銷；要夯實(shí)平整，高低偏差不得大于20mm；鋪設(shè)到設(shè)計(jì)高度時(shí)，最后一遍夯打時(shí)需加澆濃漿一層，再鋪薄層砂子或爐渣，進(jìn)行最后正平夯實(shí)。

2.5.3粉煤灰墊層：

粉煤灰是火力發(fā)電長(zhǎng)的工業(yè)廢料，有良好的物理力學(xué)性能，可作為處理軟弱土層的換填材料。其承載力和變形模量較大，廢料利用施工簡(jiǎn)便，質(zhì)量易于控制，經(jīng)濟(jì)效果好的優(yōu)點(diǎn)。施工要點(diǎn)：前驗(yàn)槽，預(yù)壓槽兩遍，使之密實(shí)；墊層分層鋪設(shè)并夯實(shí)；鋪設(shè)時(shí)控制最優(yōu)含水量在要求的范圍內(nèi)；每鋪完一層并檢驗(yàn)合格后，即使鋪下一層，防干燥；冬季施工時(shí)，最低氣溫不得低于0℃,以免粉煤灰含水凍脹。

結(jié)果:

換填法進(jìn)行地基處理,該方法施工簡(jiǎn)便,易于操作和檢測(cè),可就地取材,施工中使用范圍廣泛,施工和技術(shù)人員應(yīng)了解其工藝特點(diǎn)/性質(zhì)以及使用換填法進(jìn)行地基處理的施工要點(diǎn)。