地基处理 换填法共37页

铁建所养路机械事业部车间改造加固工程地基灰土换填施工方案２0１5年4月10日一、工程概况：本工程采用三七灰土处理地基，基础下-５.0米~-3．0米采用三七灰土换填，换填范围为独立基础外2米，压实系数不小于0.95，处理后复合地基承载力特征值不小于160kpａ。

三七灰土底标高为-５．０米。

二、施工准备1、材料准备1.1、土料：采用就地挖出的粘性土,不得含有有机杂质；土料应过筛，其颗粒不应大于15mm，如挖出的土不符合换填要求则需从场外购置运至场内。

1．2、石灰:采用同产地、同品种、同规格的熟石灰,并过筛,其颗粒不得大于５mm。

石灰陈伏期不小于7天，不得夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质，也不得含有过多的水分。

2、主要机具设备2.１、机械设备:旋耕机１台、装载机1台、蛙式打夯机１台。

运输设备有：翻斗汽车３辆、1.５t机动翻斗车１辆。

2．2、主要工具：铁锨、铁耙、量斗、水桶、喷壶、胶管、铁筛（孔径为5mm、１５mｍ）以及手推胶轮车等。

3、人员组织３．1、现场管理人员：技术员1人,施工员1人，质检员1人,实验员1人，安全员１人。

３.2、现场施工人员:队长１人,旋耕机司机1人，装载机司机1人,汽车司机1人,翻斗车司机1人,普工１0人。

4、作业条件4.1、验槽后原土碾压并办完隐蔽检查手续。

４．２、根据本工程的特点、填料种类、设计要求的压实系数及施工条件,确定填料含水量控制范围在１4~18%、虚铺厚度30cm、碾压遍数为4遍。

含水率控制现场以手握成团，两指轻捏即碎为宜。

4.3、做好测量放线等技术准备工作，在基坑的边坡上每隔２0米钉好水平木桩,配合钢筋钢尺，层层拉线，以便施工过程中控制每层标高。

4.4、施工用水、用电引至施工现场，具备施工条件。

三、操作工艺１、工艺流程基底清理→灰土拌和→分层摊铺→分层夯(压）→分层检测→修整找平２、基底清理对基坑应先验槽,清除松土，要求平整干净。

如有积水、淤泥,应晾干;局部有软弱土层或孔洞，应及时挖除后用灰土分层回填夯实。

地基处理-换填法换填法原理及适用范围换填法就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。

换土垫层与原土相比，具有承载力高、刚度大、变形小等优点。

按换填材料的不同，将垫层分为砂垫层、砂卵石垫层、碎石垫层、灰土或素土垫层、煤渣垫层、矿渣垫层以及用其它性能稳定、无侵蚀性的材料做的垫层等。

换填法适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。

换填法还适用于一些地域性特殊土的处理，用于膨胀土地基可消除地基土的胀缩作用，用于湿陷性黄土地基可消除黄土的湿陷性，用于山区地基可用于处理岩面倾斜、破碎、高低差，软硬不匀以及岩溶等，用于季节性冻土地基可消除冻胀力和防止冻胀损坏等。

3.4 垫层的设计垫层的设计主要是确定以下四个参数：1、垫层的厚度2 、垫层的宽度3 、承载力4 、沉降1、垫层厚度的确定垫层的厚度一般根据垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不大于同一标高处软弱土层的容许承载力。

具体计算时，一般是先初步拟定的一垫层厚度，再验算，直到满足要求为止。

垫层厚度一般不宜大于3m，也不宜小于0.5m。

太厚施工较困难，太薄则换土垫层的作用不显著。

所垫层厚度的确定，除应满足计算要求外，还应根据当地的经验综合考虑。

2、垫层宽度的确定垫层的宽度除应满足基础地面应力扩散的要求外，还应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足或由于侧面土的较大变形而向侧边挤出，增大垫层的竖向变形，使建筑物沉降增大。

垫层宽度的取值，可按两种方法计算：一种是扩散角法；另一种是按垫层侧面土的地基承载力设计值确定垫层的宽度3、垫层承载力的确定经换填处理后的地基，由于理论计算方法尚不完善，垫层的承载力宜通过现场荷载试验确定，如对于一般工程可直接用标准贯入试验、静力触探和取土分析法等。

4.2地基处理技术4.2.1换填法当软弱土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求，而软弱土层的厚度又不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）或其它性能稳定、无侵蚀性等材料，并压（夯、振）实至要求的密实度为止，这种地基处理的方法称为换填法.它还包括低洼地域筑高（平整场地）或堆填筑高（道路路基）。

机械碾压、重锤夯实、平板振动可作为压（夯、振）实垫层的不同机具对待，这些施工方法不但可处理分层回填土，又可加固地基表层土。

按回填材料不同，垫层可分为：砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、二灰垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层等。

《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)中规定：换填法适用于淤泥、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。

虽然不同材料的垫层，其应力分布稍有差异，但从试验结果分析其极限承载力还是比较接近的；通过沉降观测资料发现，不同材料垫层的特点基本相似，故可将各种材料的垫层设计都近似的按砂垫层的计算方法进行计算。

但对湿陷性黄土、膨胀土、季节性冻土等某些特殊土采用换土垫层处理时，因其主要处理目的是为了消除地基土的湿陷性、膨胀性和冻胀性，所以在设计时需考虑的解决问题的关键也应有所不同。

1、压实原理当粘性土的土样含水量较小时，其粒间引力较大，在一定的外部压实功能作用下，如还不能有效地克服引力而使土粒相对移动，这时压实效果就比较差。

当增大土样含水量时，结合水膜逐渐增厚，减小了引力，土粒在相同压实功能条件下易于移动而挤密，所以压实效果较好。

但当土样含水量增大到一定程度后，孔隙中就出现了自由水，结合水膜的扩大作用就不大了，因而引力的减少就显著，此时自由水填充在孔隙中，从而产生了阻止土粒移动的作用，所以压实效果又趋下降，因而设计时要选择一个”最优含水量”，这就是土的压实机理。

在工程实践中，对垫层的碾压质量的检验，要求能获得填土的最大干密度 d max,其10最大干密度可用室内击实试验确定。