换填法地基处理方法初探

王京

摘要：地基加固处理就是使松软土质变实，或降低地基土的含水量，达到地基加固的目的。常用的人工地基处理方法有很多种，如换填法、重锤夯实法、机械碾压法、挤密桩法、深层搅拌法、化学加固法等。本文结合施工实际主要谈谈砂石土换填法地基处理的施工工艺。

关键词：楼库建筑；地基加固；砂石换填

一、绪论

地基即指建筑物基础以下的土体，地基的主要作用是承托建筑物的基础；地基虽不是建筑物本身的一部分，但与建筑物的关系非常密切。软弱地基问题处理恰当与否，不仅影响建筑物的造价，而且直接影响建筑物的安危。

基础直接建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称之为天然地基。若天然地基不能满足强度和变形的要求，则必须事先要经过人工处理后再建造基础，这种地基加固称为地基处理。

换填法地基处理施工步骤分为两步，具体要求如下：

1、开挖：就是挖去建筑物基底范围内的软土层。开挖作业应尽量避免雨天施工，防止基坑积水浸泡；要留好防护边坡，或做成台阶，以便回填碾压作业。

2、回填：使用优质回填材料，采取人工或机械方法将已清除杂土的基坑分层填筑密实，达到地基承载力要求。按回填的材料不同可分为砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层等。

砂石地基回填是建筑施工实践中经常运用的方法，不仅砂石料取材方便，碾压夯实施工简单，质量容易控制；而且砂石垫层透水性好，地基沉降量小，稳定和耐久性好。

二、工程概况

某物资储备库房建设项目为四栋四层楼库房建筑工程，其中三栋库房基础为人工挖孔桩，每栋库房基底面积约3400平方米，基底范围内地下1.5-5米内土壤为淤泥和杂填土，承载力较低，须进行地基处理。设计换填至桩基顶面以上0.8米，压实度为96级。

项目地处豫南大别山区，工地附近河道存在大量天然强风化花岗岩砂石土，本着就地取材节约成本的原则，施工中采用了天然砂石土换填地基处理方法。

三、砂石换填处理方法：

1、严格选取材料

实地考查，就近选取采用级配良好、质地坚硬的中砂、粗砂、石屑和碎石、卵石等，含泥量不应超过5%，且不含植物残体、垃圾等杂质。

2、规范碾压作业施工

1）、铺设垫层前基坑检验。将基底表面浮土、淤泥、杂物等清理干净，两侧应设一定坡度。基坑(槽)内如发现有孔洞、沟等，将其填实后再做垫层。回填作业应及时，避免已开挖好的基坑积水。

2）、分段施工。垫层底面标高不同时，挖成阶梯或斜坡，并按先深后浅的顺序填筑施工，应确保搭接处碾压密实。分层铺实，每层错开0.5m～1.0m，并充分压实。局部不易机械碾压处，采用人工或小型机械分层夯实。

3）、压实机械选用。碾压机械为100KN振动压路机，摊铺平整机械采用TY180推土机。压实效果、虚铺厚度、压实次数、最优含水量等由试验确定；先选一段作业面做碾压试验，做好施工记录，按静压一遍、振动碾压两遍施工；注意压路机行进速度不超过2.5km/h，避免在作业面上拐弯和急刹车，具体做法参照下表1。

分层厚度用样桩或标杆控制，施工时下层的密实度应经检验合格后，方能进行上层施工。一般情况下，垫层的虚铺厚度取200～300mm，压实厚度为180-250 mm。

边角位置、局部沟槽等压路机碾压不便之处，使用电动冲击夯或柴油动力立式夯土机械进行夯实，具体施工参考数据见下表。

4）、做好测量控制。及时测量每层碾压面的标高，按试验压实结果控制砂石垫层铺设厚度；铺筑层太薄（<10cm）回填料不易压成一体，太厚（≥30cm）不易压实，或压实遍数多不经济。向周边做1%-3%的坡度，四周做好排水沟防止作业面积水。

机械碾压砂石垫层虚铺厚度及最优含水量一览表

压实方式	每层虚铺厚度（mm）	施工时最佳 含水率	施工说明	备注
夯实法	150-200	8-12	机械夯，一夯压半夯，全面压实
压实法	250-350	8-12	100KN压路机往复碾压	适用于大面积砂石垫层

3、逐层压实度检验

砂石垫层的压实度检验应逐层进行，每200m²不少于8个点。因砂石垫层中含有大颗粒填料不易进行环刀取样，检验方法采用贯入法。

检验前先将垫层表面的砂刮去30mm左右，再用贯入仪、钢筋或钢叉等测定贯入度大小。来定性地检验砂石垫层的质量，以不大于通过试验所确定的贯入度为合格。钢筋贯入法所用的钢筋的直径φ20，长1.25m，垂直举离砂石垫层表面700mm处自由下落，测其贯入深度。

四、结论

施工中监理人员跟班作业，跟踪检查，每道工序都认真把关，严格按照以上作业步骤施工。最终，经验收检测地基回填土达到设计要求，桩基施工得以顺利进行，为确保库房建设工程整体质量打下了坚实的基础。

参考文献：

[1]周振华.建筑工程中地基处理换填法的应用[J].山西建筑,2016,42(31):81-82.

[2]王建伟.建筑工程地基加固处理中换填法的要点分析[J].江西建材,2014(16):75.

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