专题地基处理方法--换填法

换填法地基处理建筑企业利用换填垫层法怎么处理地基问题？换填法地基处理方式有什么优缺点？基本概况如何？以下是中国下面梳理换填法地基处理专业建筑术语相关内容，基本情况如下：小编通过建筑行业百科网站下面建筑知识专栏进行查询，梳理换填法地基处理相关资料，基本情况如下：换填法又称换土法。

所谓换土法是指将路基范围内的软土清除，用稳定性好的土、石回填并压实或夯实。

在公路施工中，一般采用的是开挖换填天然砂砾,即在一定范围内,把影响路基稳定性的淤泥软土用挖掘机挖除,用天然砂砾进行换置,开挖换填深度在2m以内,采用分层填筑、分层压实、分层检测压实度的方法施工。

从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。

在换填过程中，对于换填的天然沙砾中石头的粒径、含量和级配也应充分考虑，最好做试验检测，避免无法压实而引起沉降。

换填法地基处理基本情况：2.1素土垫层：素土垫层是先挖去基础底面下部分或全部软弱土层，然后分层回填较好的素土夯实而成。

素土具有一定的承载力，压缩模量在14.0~30.5MPa之间，施工简便，降低工程造价，加快建设速度。

但其承载力较低，仅适用于荷载不大的浅层地基加固。

其施工要点：施工过程中以控制最优含水量在19%~21%之间；填土应从最低处整片分层回填夯实，不能任意分段接缝；小面积可用人工填土而后夯实，大面积可用机械或人工，如土层太干可喷水是土湿润方可继续回填，以保证上下层土良好的结合；夯实必须夯迹叠合一半，机械碾压不到之处，用人工或小型机械配合夯实；上下相邻土层接搓应错开，不应小于500mm，并在夯实时，再接搓处夯实遍数应加多；土层夯实遍数应根据密实度和现场试验确定；每铺土层必须及时夯实，如遇雨水，应将填土层表面的泥浆和积水，处理后回填；待施工完毕时必须及时进行下一道工序的施工，如不能应采取相应的措施。

2.2灰土垫层：灰土垫层是将基础地面以下按要求挖去软弱土，用石灰按一定的体积比，在最优含水量的情况下，分层回填和压实。

地基换填方案地基换填方案是一种常用于建筑工程中的地基处理方法，旨在提升地基的承载能力和稳定性，以确保建筑物的安全性和耐久性。

本文将介绍地基换填方案的原理、实施步骤以及其在工程实践中的应用案例，以期为读者提供实用的知识和指导。

一、地基换填方案的原理地基换填方案的原理是通过移除或加固原有地基材料，并用新的填土材料填充以改变地基的性质和特性。

它可以分为两个主要步骤：清理和处理原有地基以及填充新的土壤。

在清理和处理原有地基时，我们通常会清除不稳定或不适合承重的土层，如松散土壤、有机质堆积、湿软土壤等。

然后，我们会对剩余的地基进行加固和处理，例如利用地基灌浆、增加挤密措施等。

一旦原有地基得到处理和加固，我们便可以进行填充新的土壤。

填充新土的选择取决于具体的工程要求，可以是沙土、砾石、混凝土等，以提高地基的承载力和稳定性。

二、地基换填方案的实施步骤1. 现场勘察：在决定采用地基换填方案之前，需要进行详细的现场勘察和土壤测试，以了解地下土壤的性质和特点。

这样可以帮助工程师确定实施方案的具体步骤和填充材料的选择。

2. 清理原有地基：清理原有地基是地基换填方案中的关键步骤。

根据土壤测试和勘察结果，确定需要清除的土层和需要加固处理的地基部分。

利用机械设备进行土壤的清理和挖掘，并确保清理后的地基表面平整和无杂物。

3. 地基处理和加固：根据土壤测试结果，选择合适的地基处理方法，如地基灌浆、土壤固化、挤密等。

这些方法可以增强地基的稳定性和承载能力，预防地基沉降和移动。

4. 填充新土：在地基清理和加固处理完成后，开始填充新土。

根据工程要求选择合适的填充材料，并进行适当的均匀铺设和压实，确保新土的质量和稳定性。

5. 后续监测和维护：完成地基换填方案后，需要进行后续的监测和维护工作，以确保地基的稳定性和工程的安全性。

定期监测地基沉降和变形情况，并采取适当的维修和加固措施。

三、地基换填方案的应用案例地基换填方案在各类建筑工程中得到广泛应用。

换填法地基处理
换填法地基处理是一种行之有效的地基改善方法，它主要是利用土工布、块状材料和其他填料，将土层中深层的弱碎岩层挖掉，再用高强度的填料材料填充起来，以提供更强的基础地基，从而改善地基状况。

换填法地基处理可以有效减轻地基受力，有助于提高桩和结构物的稳定性以及减少地基改善费用，并且有利于提高建筑物的使用寿命。

换填法地基处理的实施过程要分为几个步骤：
首先，进行地基分析，评估地层情况，发现问题点，诊断地质条件；
其次，进行地基设计，制定施工图设计，进行地质测量和计算，确定施工工艺；
然后，施工前准备，明确基础处理的施工技术要求，清理岩层，准备填料材料，按要求备料；
接着，开展换填法处理，利用爆破、挖掘机和铲除等方法，将地基深层的弱碎岩层挖掉，再用高强度的填料材料填充起来，确保填料和地基的良好结合；
最后，进行质量检测，完成换填法处理后，进行地基质量检测，保证地基处理质量。

另外，实施换填法地基处理时，必须采取有效的安全措施，以防止施工造成环境污染或伤害他人。

此外，施工过程中需要密切关注地震灾害变化，以防止安全事故的发生。

换填法地基处理可以有效改善地层中的弱碎岩层，提高建筑物的稳定性，为建筑物的持续使用提供良好的地基保障。

因此，在实施换填法地基处理时，要认真对待，注意安全，确保质量，以达到预期的改善效果。

文献内容出自：高校土木工程专业指导委员会规划推荐教材《地基处理》P58浙江大学龚晓南编著同济大学叶书麟主审中国建筑工业出版社7.2 置换法（换填法）置换法是指应用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中的部分或全部软弱土体或不良土体，形成双层地基或复合地基，以达到提高地基承载力、减少沉降目的一类地基处理方法。

不少地基处理方法在加固地基时都有置换作用，属于置换法的地基处理方法指的是以置换为主的一类地基处理方法，其方法主要有：换土垫层法、挤淤置换法、褥垫法、强夯置换法以及碎石桩置换法和砂桩置换法、石灰桩法、气泡轻质填土法和EPS超轻质料填土法等。

7.2.1 换土垫层法7.2.1.1 加固机理和适用方法换土垫层法就是将基础底面以下不太深的一定范围内软弱土层挖去，然后用强度高、压缩性能好的岩土材料，如砂、碎石、矿渣、灰土、土工格栅加砂石料等材料分层填筑，采用碾压、振密等方法使垫层密实。

通过垫层将上部荷载扩散传到垫层下卧层地基中，以满足提高地基承载力和减少沉降的要求。

填土垫层法适用于软弱土层分布在浅层且较薄的各类不良地基的处理。

7.2.1.2 设计换土垫层法加固地基设计包括垫层材料的选用，垫层铺设范围、厚度的确定，以及地基沉降计算等。

1.垫层材料选用 P59采用换图垫层处理地基，垫层材料可因地制宜地根据工程的具体条件合理选用下述材料：⑴砂、碎石或砂石料；⑵灰土；⑶粉煤灰或矿渣；⑷土工合成材料加碎石垫层等。

2.确定垫层铺设范围垫层铺设范围应满足基础底面应力扩散的要求。

对条形基础，垫层铺设厚度B可根据当地经验确定，也可按下式计算：≥+B b zθ2tan式中 B—垫层厚度，m；b—基础底面宽度，m；Z—垫层厚度，m；θ—应力扩散角，可按下表采用整片垫层的铺设宽度可根据施工的要求适当放宽。

垫层顶面每边宜超出基础底边不小于300mm，或从垫层地面两侧向上，按当地开挖基坑经验放坡。

3.确定垫层厚度垫层铺设厚度根据需要置换软弱土层的厚度确定，要求垫层底面处土的自重应力与荷载作用下产生的附加应力之和不大于同一标高处的地基承载力特征值，如下图所示。

地基处理一、换填法1、概念：当软弱土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求时，而软弱土层的厚度又不是很大时，将基础底面以下处理范围内的软弱土层的部分或全部挖去，然后分层换填强度较大的砂（碎）石、素土、灰土、高炉干渣、粉煤灰或其他性能稳定、无侵蚀性等材料，并在（夯、振）实质要求的密实度为止，这种地基处理的方法称为换填法。

2、适用范围：淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。

3、压实机理：选择一个“最有含水率”，结合水膜够厚，减小了引力，土粒在相同压实条件下更容易移动而挤密。

4、垫层的作用：提高地基承载力；减少沉降量和湿陷量；加速软弱土层的排水固结；防止冻胀；消除膨胀土的胀缩作用。

5、垫层施工的压实方法及适用范围：机械碾压法适用于非饱和性黏性土；重锤夯实法适用于稍湿的黏性土；平板振动法适用于无黏性土。

二、强夯和强夯置换（夯击点的布置图。

看书）1、适用范围：强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土。

强夯置换法适用于高饱和度饿粉土与软—流塑的黏性土等地基上对变形控制要求不严的工程。

2、强夯机理：（重点）1）动力密实非饱和土气相被挤出2）动力固结破坏原有结构液化3）动力置换整式和桩式3、夯击点布置与间距、遍数1）对一般建筑物，每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/2到2/3.并不宜小于3m。

2）单位夯击能：总夯击能（锤重×落居×总夯击数）/加固面积3）最佳夯击能：最有利于加固，使地基土液化4、夯击间歇时间1）砂性土:2-4分钟2）黏性土：2-4周5、质量检验：强夯：1）碎石土、砂土7-14d 2）粉土、黏性土14-28d强夯置换：28d三、碎（砂）石桩法1、概念：用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将碎石或砂挤压入已成孔中，形成大直径的碎（砂）石所构成的密实桩体。

2、振冲法适用范围：砂土、粉土、粉质黏土、素填土、杂填土对松散砂土3、加固原理：挤密作用、排水减压作用、砂基预震效应、4、主要目的：提高地基土承载力、减少变形和增强抗液化性对黏性土5、加固原理：置换6、（重点）不论对疏松砂性土或软弱黏性土，碎（砂）石桩的加固作用有：挤密、置换、排水、垫层和加筋作用五种。

们都知道建筑在施工前都要先打地基的，但有些地方的土层软土，这样的土不能为地基使用的，这就需要先对地基进行处理再施工，而对软土地基的处理方法有很多种，比如对软土地基进行加固，或进行换填法。

接下来，们就来了解一下换填法地基优缺，换填法地基施工步骤以及换填法地基处理厚度的相关内容，希望可以帮助到家。

一、换填法地基优缺1、换填法也可以叫作换土法，其实就把地基范围内的软土都清出去，然后用稳定性更好的土与石回填到地基处然后进行压实。

2、换填法可以提高地基的承载力，避免地基被破坏，还可以减少沉降量，因为砂垫层或其它垫层对应力的扩散作用，使作用在下卧层土上的压力减少，以达到减小下卧层土地的沉降量。

3、缺换填法有适用范围的，如荷载小的建筑、地坪、道路工程等，如果建筑面积过，不适用这种方法的，会增加建筑成本，费时费力。

二、换填法地基施工步骤1、施工时要先将建筑物范围一定深度的软土挖走，然后把基坑底部碾压实，再将沙石、素土或灰土等垫层材料分层铺在基坑内，再逐层压实。

2、在分层回填碾压的时候要注意防止基坑内灌水或雨水下渗，还要控制施工含水量，否则积水过多或渗水过多，会影响工程质量。

3、施工方法有三种，分别机械碾压法、重锤夯实法、平板振冲法，其中重锤夯实法就将重机械夯锤提升到一定的高度，然后让其下落，通过重复这个动作来夯实地基。

4、平板振冲法用振动压实机来压实无粘性土或粘料含量少、透水性好的松散杂土地基，振动压实法在操作过程中，要先振基槽两边，后振中间。

三、换填法地基处理厚度1、垫层的厚度普遍根据垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不于同一标高处软弱土层的容许承载力。

垫层厚度普通不于3米，不小于0.5米。

2、垫层的宽度除了要满足基础地面应力扩散的要求外，还要考虑垫层侧面土的强度条件，防止垫层材料由于侧面土的强度不够或由于侧面土的较变形而向侧边挤出，增垫层的竖向变形。

3、经换填法处理的地基，因为理论计算方法现在还不完善，所以垫层的承载力要现场荷载试验确实，如对于一般工程可直接用标准贯入试验或取土分析法等。

地基处理的常用方法一、置换法(1)换填法就是将表层不良地基土挖除，然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实，形成良好的持力层。

从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。

施工要点：将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定；保证填料的质量；填料应分层夯实。

(2)振冲置换法利用专门的振冲机具，在高压水射流下边振边冲，在地基中成孔，再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。

该桩体与原地基土组成复合地基，达到提高地基承载力减小压缩性的目的。

施工注意事项：碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用，该约束作用越弱，碎石桩的作用效果越差，因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。

(3)夯(挤)置换法利用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中，使土体向侧边挤开，并在管(或夯坑)放人碎石或砂等填料。

该桩体与原地基土组成复合地基，由于挤、夯使土体侧向挤压，地面隆起，土体超静孔隙水压力提高，当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。

施工注意事项：当填料为透水性好的砂及碎石料时，是良好的竖向排水通道。

二、预压法(1)堆载预压法在建造建筑物之前，用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载，给予一定的预压期。

使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后，卸除荷载再建造建筑物。

施工工艺与要点：a、预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载；b、大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业，对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业；c、堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度，底面应适当放大；d、作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。

(2)真空预压法在软粘土地基表面铺设砂垫层，用土工薄膜覆盖且周围密封。

用真空泵对砂垫层抽气，使薄膜下的地基形成负压。

随着地基中气和水的抽出，地基土得到固结。

为了加速固结，也可采用打砂井或插塑料排水板的方法，即在铺设砂垫层和土工薄膜之前打砂井或插排水板，达到缩短排水距离的目的。