換土墊層法簡介

1、換土墊層法簡介 在中國，每年都有數以千記的施工項目在進行，由于中國地域遼闊，不同地區(qū)的土質狀況都有不同，有些地區(qū)的土質狀況良好，只要稍加處理即可作為良好的建筑物基礎，如果天然地基很軟弱，不能滿足地基強度和變形等要求時，則要對地基進行人工處理后再建造基礎?！皳Q土墊層法”：就是一種快速便捷的方法。其定義為：當建筑物基礎下的持力層比較軟弱，不能滿足上部荷載對地基的要求時，常采用換土回填法來處理。施工時先將基礎以下一定深度、寬度范圍內的軟土層挖去，然后回填強度較大的砂、石或灰土等，并夯至（或振實）至要求的密實度。分類：換土回填按其材料分為：砂墊層、砂石墊層、灰土墊層、素土墊層、干渣墊層粉、煤灰墊層等。

2、 施工時使用的機具不同，施工方法可分為：機械碾壓法、重錘夯實法、振動壓實法等。概述概述試用范圍：砂地基和砂石地基適用于處理透水性強的軟弱粘性土地基。例如淤泥、淤泥質土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等淺層處理。其主要作用：提高持力層強度減少地基的變形量加速軟土層的排水固結 防止凍脹消除或部分消除地基土的濕陷性脹縮性。材料要求： 宜采用顆粒級配良好、質地堅硬的中砂、粗砂、礫砂、碎石、石屑或其他工業(yè)廢粒料。缺 少中、粗砂和礫砂的地區(qū)，也可采用細砂，但宜同時摻入一定數量的碎石或卵石，其摻量應按設計規(guī)定（含石量不應大于50%）。所用砂石料，不得含有草根、垃圾等有機雜物。兼起排水固結作用時，

3、含泥量不宜超過3%。碎石或卵石最大顆粒不宜大于50mm。施工要點： 施工前應驗槽，先將浮土清除。基槽（坑）的邊坡必須穩(wěn)定，以防止塌土。槽底和兩側如有孔洞、溝、井和墓穴等，應在施工前加以處理。 人工級配的砂、石材料，應按級配拌合均勻，再進行鋪填搗實。 砂地基和砂石地基的底面宜鋪設在同一標高上，如深度不同時，施工應按先深后淺的程序進行。圖面應挖成臺階或斜坡搭接，搭接處應注意搗實。 分段施工時，接頭處應做成斜坡，每層錯開0.5-1.0m，并應充分搗實。 采用碎石換填時，為防止基坑底面的表層軟土發(fā)生局部破壞，應在基坑底部及四測先鋪一層砂，然后再鋪設碎石墊層。 換填應按分層鋪墊，分層夯（壓）實，每層的鋪

4、設厚度不宜超過表1-1規(guī)定數值。分層厚度可用樣樁控制。墊層的搗實方法可視施工條件按表1-1選用。搗實砂層應注意不要擾動基坑底部和四測的土，以免影響和降低地基強度。每鋪好一層墊層，經密實度檢驗合格后方可進行上一層施工。 冬季施工時，不得采用夾有冰塊的砂石做墊層，并應采用措施防止砂石內水分凍結。搗實方法搗實方法 每層鋪設厚每層鋪設厚度（度（cm）施 工 最 佳 含 水施 工 最 佳 含 水量（量（%）施工說明施工說明備注備注平振法平振法200 - 25015 - 20用平板式振搗器往復振搗，往復次數以簡易測定密實度合格為準振搗器移動時，每行應搭接1/3，以防振動面積不搭接不宜使用于細砂或含泥量較大

5、的砂鋪筑砂地基插振法插振法振搗器插入深度飽和用插入式振搗器插入間距可根據機械振幅大小決定3.不應插至下臥粘性土層4.插入振搗完畢所留的孔洞，應用砂搗實5.應有控制的注水和排水不宜適用于細砂或含泥量較大的砂鋪筑砂地基水撼法水撼法250飽和1.注水高度略超過鋪設面層2.用鋼叉搖撼搗實，插入點間距100mm左右3.有控制的注水和排水4.鋼叉分四齒，齒的間距30mm，長300mm，木柄長900mm，重4kg濕陷性黃土、膨脹土、細砂地基上不得使用夯實法夯實法150-2008-121.用木夯或機械夯2.木夯重40kg，落距400 - 500mm3.一夯壓半夯，全面夯實適用于砂石地基碾壓法碾壓法150-35

6、08-126 - 10t壓路機往復碾壓。碾壓次數已達到要求密實度為準適用于大面積的砂石地基，不宜用于地下水位以下的砂地基首先我們需要確定墊層的厚度，墊層厚度一般是根據墊層底部下臥土層的承載力確定，即作用在墊層底面處土的自重應力與附加應力之和不大于墊層底面下土層的承載力。對粉質粘土，灰土、粉煤灰和砂石墊層的施工質量可用環(huán)刀法、貫入儀、靜力觸探、輕型動力觸探或標準貫入試驗進行檢驗；對砂石、礦渣墊層可用重型動力觸探檢驗，并均應通過現場試驗以設計壓實系數與所對應的貫入度為標準檢驗墊層的施工質量。墊層的施工質量檢驗必須分層進行。用環(huán)刀法取樣時，取樣點應位于每層厚度的2/3深度處。竣工驗收采用載荷試驗檢驗

7、墊層承載力時，每個單體工程不宜少于3點換土墊層法在某軟弱地基中的應用工程概況 江南辦事處單層廠房，位于江南工業(yè)區(qū)九號街區(qū)臨時廠區(qū)場地，場地位于江門市中心路北面，緊靠中心路，東寧工業(yè)城東面。廠房面積約1600m2，鋼筋混凝土柱，三角形鋼屋架，屬單層排架結構，墻體材料為粘土磚，屋面為鍍鋅波紋瓦。 根據鉆孔揭露，自上而下分為4層，填土、松散，厚0.92.2;耕植土，可塑，厚0.61.30m；淤泥質土飽和、流塑、厚12.319.1m;強風化含礫粉砂巖，揭露厚3.7m。地下水情況，場地存在一定量的地下水，水位標高為-0.61.5m之間，平均1.05m。 建筑物安全等級為二級，場地類型為三類，按抗震設防烈

8、度為7度，抗震等級為三級，基本風壓0.6kN/m2，屋面活載0.3kN/m2。 鋼屋架根據恒載、活載及風荷載的大小，選用國家標準圖集輕型屋面鋼屋架，排架結構，如圖1所示。柱腳固接，柱頂鉸接，柱距為6m，計算柱腳內力。邊柱腳內力設計值如下：Fk278kN Vk9kNMk28kNm基礎設計 根據地質資料并考慮上部荷載情況，采用淺基礎。 持力層為耕植土，地基承載力特征值fak160 kN/m2，按埋深仍落在松散填土層，強度顯然不足以支承基礎，因此要換土，換土首先解決地基強度滿足設計要求，所以選用3:7砂碎石作換填材料，基礎底面標高1.40m，換土1m，根據地基基礎規(guī)范,其承載力特征值可達150200

9、kPa，符合設計要求?；A底面標高1.40m，換土1m，根據基基礎規(guī)范進行深度修正：耕植土fa1fak1dro(d0.5 )d深度修正數，耕植土取d1.1o土層平均重度，取o16 kN/m3fa1601.116(1.410.5)93 kN/m2 采用換土墊層法進行地基處理，換土深度Z1m，置換墊層采用3：7砂碎石墊層，基礎尺寸：1.81.80.5，砂碎石墊層地基承載力特征值fak2100 kN/m，fa2120kN/m2。根據建筑地基處理技術規(guī)范。Zb11.80.550.5 b基礎寬度, a基礎另一側寬度地Es1/Es210，由JGJ79-2002查表得 應力擴散角為30?；讖姸绕骄鶋簯

10、k2Fk/A+Gk/A=114kN/m2最大壓應力：pkmax2 = 142kN/m21.2fa2144 kN/m2滿足基礎底平均附加壓應力 pz2pk2d114161.492kN/m2墊層底尺寸b1b21.0tg1.821.0tg302.95m墊層底平均附加壓應力pz1pz2b2/ b12921.82/2.95234.3kN/m2墊層底有效自重應力pczpczr(1.41.0)162.438.4kN/m2pz1pcz34.338.472.7kN/m2 fa193kN/m2 滿足基礎施工 在施工中，3:7碎石墊層的砂、碎石重量進行準確稱量，采用材料的最優(yōu)含水量作為施工含水量，大約取1520，由

11、于地下水較豐富，開挖的設集水井進行抽水，土方開挖到指定深度后，要及時回填砂碎石，由于需用人工局部開挖，對原土產生擾動，故在回填時要先放置尺寸較大的毛石塊，形成較硬的底殼，回填材料的分層厚度不宜大于250mm，并用平板式振動器沖水振動密實，壓實系數要求達到0.94，并采用貫入儀檢驗墊層質量，通過現場試驗以控制壓實系數，所對應的貫入度為合格標準。回填厚度達到設計要求后，要盡量及時澆筑混凝土基礎，經現場觀測，墊層的密實度達到預期的效果。經濟分析與使用效果采用天然淺基礎(1) 按一個開間計算：V1.81.80.534.86m3C25混凝土基礎造價：4.865002430元(2)3:7砂碎石墊層（及挖土

12、）：2.42.41.0317.3m3造價：1.7350865元基礎每平方造價：（2430865）/（626）21.1元m2采用300樁基礎 300樁，樁長20m，單樁豎向承載力設計值R200kN，二樁承臺尺寸1.650.60.7(1) 樁：2223132m 造價：132709240元(2)C25樁承臺：1.650.60.732.10m3 造價：2.15001050元(3)試驗費：2001.65623960元(4)樁機進退場費：3000元 基礎每平方造價：(9240+1050)/(626)+(3960+3000)/1600=70.3元/m2綜合上述經濟分析，采用天然淺基礎每平方米能節(jié)約造價50元，經濟效益明顯。該建筑使用至今，通過多次的沉降觀測，發(fā)現基礎沉降均勻，且沉降量很小，約10mm，無出現墻體、梁、柱開裂等現象，同時，該廠區(qū)還有一座二層辦公樓，亦采用該基礎形式，同樣無出現沉、裂現象，效果良好，得到業(yè)主的好評。 高新工業(yè)區(qū)的地質情況都很相似，存在淤泥層較厚的情況，針對