浅谈软土地基换填垫层法处治技术措施

探究软地基处理中换填土施工工艺摘要：在工程建设中，当天然地基不能满足建筑物对地基的要求时，需对天然地基进行加固改良，形成人工地基，以满足建筑物对地基的要求，保证其安全与正常使用。

这种地基加固改良称为地基处理。

本文主要对软地基处理中换填土施工工艺进行了分析探讨。

关键词：软地基；处理；换填土；施工工艺引言当建、构筑物基础下的持力层比较软弱，不能满足上部结构荷载对地基的要求时，可以采用换填垫层法来处理软弱地基。

换填垫层法是指挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，回填坚硬、较粗粒径的材料，并夯压密实，形成垫层作为地基持力层的地基处理方法。

此方法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。

一、换填垫层法的作用和适用范围当软弱土地基的承载力和变形满足不了设计要求，而软弱土层的厚度又不是很大时，将基础底面下范围内的软弱土层部分或全部挖除，然后分层换填强度较大的砂（碎石、素土、灰土、炉渣、粉煤灰）或其他性能稳定、无侵蚀性的材料，并压实至要求的密实度为止，这种地基处理法为换填垫层法。

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。

处理深度一般在3m以内，也不宜小于0.5m。

换填垫层法的作用原理是通过扩散作用使传到垫层下软弱层的应力减小，以达到构造物承载力要求。

二、加固机理1、扩散应力，提高浅层土地基承载力，减少地基变形量将基底以下软弱土全部或部分挖出，换填为较密实材料，通过基础底面下一定厚度垫层的应力扩散作用，可减小垫层下天然土层所受的压力和附加压力，降低垫层底面压力，提高地基承载力，减小基础沉降量，增强地基稳定。

2、加速软土层的排水固结用透水性大的材料作垫层时，软土中的水分可部分通过它排除，在建筑物施工过程中，可加速软土的固结，减小建筑物建成后的沉降。

3、消除地基土的湿陷性、涨缩性或冻胀性对湿陷性黄土、膨胀土或季节性冻土等特殊土，其处理目的主要是为了消除或部分消除地基土的湿陷性、胀缩性或冻胀性。

地表下浅层处理软土地基的方法地表下浅层处理软土地基的方法主要包括以下几种：
1.换填垫层法：将基础下一定深度范围内的松散土、软土全部或部分挖除，回填
以强度较大、压缩性较低的砂、碎石、素土、灰土、粉煤灰、高炉干渣等材料，并分层夯实达到符合要求的人工地基。

这种方法的适用范围比较广泛，尤其适用于松散素填土、杂填土、湿陷性黄土、季节性冻土、淤泥、淤泥质土等高压缩性软弱土层及暗沟、暗塘等。

其主要作用是提高地基承载力、减小沉降量、加速软弱土层的排水固结、防止持力层的冻胀以及减少或消除土的胀缩性。

2.抛石挤淤法：通过在流塑状的高灵敏度的淤泥中抛入较大的片石、块石，靠外
力强行挤出淤泥，以此来提高地基承载力、减小沉降量，提高土体的稳定性。

这种方法适用于常年积水的洼地以及排水困难且较厚的软土区域。

3.浅层改良：采用各种浅层处理措施对地基表层进行加固，以提高地基的承载能
力和减少沉降。

常见的浅层改良方法包括：强夯法、预压法等。

这些方法可以有效地提高地基的强度和稳定性，减少地基沉降，防止不均匀沉降的产生。

4.爆炸挤淤：通过爆炸产生的高能量将软土和淤泥挤出，同时向挤出的空隙中填
入砂石等材料，以提高地基的承载力和减小沉降。

这种方法适用于大面积积水的软土地基处理。

这些方法都有各自的特点和适用范围，因此在实际应用时，需要根据工程地质条件、建筑物要求等因素综合考虑，选择最适合的方法进行处理。

要采取各种地基处理措施 ， 形成人工地基 以满足建筑物对地基 的各项要求 ， 保证其安全和正常使用 。
一
４ ．选用 地基处 理方 法 的原 则是 ： 持技术 先进 、 坚 经济合 理、 安全适用 、 确保质量。 对具体工程来讲 ， 应从地基条件 、 处理 要求 、 工程费用及材料 、 机具来源等各方面进行综合考虑。 因地
中、 和有裂 隙的岩石 。 粗砂 如是粘性土 ， 则用较高的压力灌入浓 面尺寸，然后根据下卧层土的承载力确定垫层 的需要厚度 ， 即 当换土厚度为０ 倍基础宽度 ．１ ５ 度较大的水泥浆或水泥砂浆 。 ５强夯 法 ： （） 强夯法是将重锤起重 先拟定垫层的厚度。实践证明， 到一定高 度 ， 然后 自由下落 ， 重复夯打 ， 固地基 ， 强度提 时， 以加 使 垫层地基的容许承载力为下卧土层承载力的２ ８ 平均变 —倍， ～． ５ 太厚施工难度大 ， 费用高 ； 高， 压缩性减 小。此法一般适用 于无粘性土 ， 杂填土 和半饱和 形模量约为２ ３ 倍 。垫层不宜太厚 ，
都是一个重大的技术课题 。
二、 土质换填的设计
土质换填 因材料 的不 同可分 为以下几 种类 型： ） （ 砂垫层 ； １
（） ２ 天然砂石 （ 或人工级配砂石 ） 垫层 ；３ 灰土垫层 ；４ 素土垫 （） （）
２ ．目前软基处理 的主要 方法有 ： 换填垫层 法 、 密法 、 挤 深 层 ；５由聚丙烯 、 （） 尼龙 等化纤材料做成的滤水毡垫层 。下面以 层搅拌法 、 灌浆法 、 强夯法等 。 １换填 垫层法 ： （） 换填垫层法主要 砂垫层为例 ， 对土质换填的设计和施工方法进行说 明。
关键词 ： 弱地基 ； 法； 软 换填 结构设计 ； 工技术 施 中图分类号 ： ４ ５ Ｕ ４ 文献标识码 ： Ａ

换填法地基处理技术摘要在工程当中，经常会遇到软弱土地基的承载力和弹性力达不到工程所规划的需求，所以就应该采取合适的地基处理方法。

在选择地基处理方法时也要考虑其他的例如环保、资源保护、经济效益、地基要求深度等因素。

一般人工地基处理主要有浅层处理和深层处理，本文将会从浅层地基的实情入手，详细地讨论换填垫层厚度、宽度的确定，并会给出垫层承载力和沉降的详细的计算方法、验证方法、相关数据等，最后再对换填垫层的施工进行简单的概述。

关键词建筑工程；换填地基；处理技术1 换填法的使用范围及换填垫层的作用1.1 换填法的使用范围对于一些湿陷性黄土、蓬松土、季节性冻土等一些比较特殊的土质材料时需要用换填法。

1.2 换填垫层的作用一是使垫层下的软土更快地加固提高土地的抗软层度，从而保护地基的形状不被破坏；二是可以防止地基的冻胀；三是在必要的情况下能够除去地基的膨胀；四是可以很好的减小松软土的沉降。

2 换填法的垫层的设计2.1 垫层厚度的确定垫层的厚度c必须要根据相应的需置换的软弱土的深度或垫层底部下卧土层的承载力和弹性力确定，而且还符合下面的公式：Pz + Pcz ≤ f az式子中：Pz为相应于荷载效应标准组合时垫层底面处的附加压力值（kPa）；Pcz为垫层底面处土的自重压力值（kPa）；faz为垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值（kPa）；垫层厚度最好不要小于0.5m，不大于3m。

垫层底面处的附加压力值Pz可按压力扩散角θ分别按下面的两个公式进行简单地计算：对于条形基础：Pz=b(Pk-Pc)/(b+2ztgθ)对于矩形基础：Pz=bl(Pk-Pc)/ (b+2ztgθ) (l+2ztgθ)式子中：b为矩形基础或条形基础底面的宽度（m）；l为矩形基础底面的长度；Pk为相应于荷载效应标准组合时基础底面处的平均压力值（kPa）；Pc为基础底面处土的自重压力值（kPa）；Z为基础底面下垫层的厚度（m）；θ为垫层的压力扩散角宜通过实验确定，当无实验资料的时候，可以用下表作为参考：2.2 垫层宽度的确定垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求可按下式确定：b’≥b+2ztgθ式子中：b’为垫层底面宽度；θ为压力扩散角，可按上表采用；当z/b<0.25时，仍按表中z/b=0.25取值。