换填法地基处理不同垫层介绍及设计

换填法地基处理不同垫层介绍及设计一、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，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，也叫换填垫层法

。二、原理换填法是浅层软土地基的处理方法。是将基础底面以下不太深的处理范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬，强度较高，性能稳定好，具有抗侵蚀性的砂，卵石，素土等去分层换填，同时用人工或机械方法进行表层压，夯，振动等处理至满足工程要求的全过程。三、适用范围常用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的回填土方工程，一般适用于处理浅层软弱土层（淤泥质土、松散素填土、杂填土、浜填土以及已完成自重固结的冲填土等）与低洼区域的填筑。一般处理深度为2～3m。适用于处理浅层非饱和软弱土层、素填土和杂填土等。换填垫层法常用于处理轻型建筑、地坪、堆料场及道路工程等注意！换填垫层法适用于处理各类浅层软弱地基。当在建筑范围内上层软弱土较薄，则可采用全部置换处理。对于较深厚的软弱上层，当仅用垫层局部置换上层软弱土时，下卧软弱上层在荷载下的长期变形可能依然很大。例如，对较深厚的淤泥或淤泥质土类软弱地基，采用垫层仅置换上层软土后，通常可提高持力层的承载力，但不能解决由于深层土质软弱而造成地基变形量大对上部建筑物产生的有害影响；或者对于体型复杂、整体刚度差、或对差异变形敏感的建筑，均不应采用浅层局部置换的处理方法。大面积填土产生的大范围地面负荷影响深度较深，地基压缩变形量大，变形延续时间长，与换填垫层法浅层处理地基的特点不同，因而大面积填土地基的设计施工应另行按国家现行有关规范执行。

注意！四、垫层的分类垫层分类回填材料砂垫层粉煤灰垫层粉质粘土垫层灰土垫层矿渣垫层其他工业废渣垫层土工合成材料垫层1.砂垫犹层宜选艰用碎敢石、工卵石碍、角踪蝶砾、吴圆砾篇、砾腔砂、圈粗砂裤、中声砂或槽石屑浅（粒阅径小朴于2m蕉m的部役分不脂应超氏过总乏重的45街%），末应级基配良苏好，陡不含暴植物舟残体勇、垃庆圾等萝杂质升。当使约用粉喝细砂绝或石奇粉（认粒径至小于0.外07栗5m界m的部急分不日超过优总重肾的9%）时汗，应角掺入钻不少闻于总洒重30掉%的碎摧石或飘卵石为。砂仿石的勾最大腰粒径蛇不宜袭大于50仓mm。对浪湿陷页性黄姜上地斧基，魔不得独选用鸣砂石浮等透临水材季料。砂石烫是良酬好的慎换填寨材料徐，但父对具日有排剪水要声求的扮砂垫厚层宜颈控制胶含泥闻量不而大于3%；采用被粉细撇砂作掠为换第填材他料时按，应炒改善键材料排的级倡配状精况，弟在掺蒙加碎菊石或诱卵石者使其竟颗粒希不均揭匀系崖数不胳小于5并拌躁合均宰匀后妇，方唉可用狱于铺彩填垫姓层。提示凡！2.灰土峡垫层石灰正和土栗的体袍积配耀合比望宜为2︰像8或3︰踏7。土惰料宜往用粉括质粘见土，圣不宜闷使用帖块状题粘土争和砂侍质粉收土，增不得挑含有缴松软困杂质减，并足应过诊筛，泼其颗详粒不骨得大测于15润mm。石坦灰宜卷用新守鲜的饲消石惕灰，踪蝶其颗伟粒不驼得大胖于5m兼m灰土单强度凶随土调料中赔粘粒办含量搬增高彻而加锻大，烛塑性核指数域小于4的粉气土中挺粘粒芒含量呈太少偶，不初能达宪到提惜高灰喝土强听度的钉目的太，因熟而不摧能用割于拌独合灰揉土。粮灰土饶所用障的消显石灰怒应符藏合Ⅲ级以相上标毕准，缴贮存破期不麻超过3个月称，所半含活腊性Ca背O和Mg字O越高扎则胶陪结力莫越强虎。通碌常灰味土的表最佳看含灰升率为Ca颠O+葛Mg抗O约达关总量梁的8%。石疾灰应拘消解3～4d并筛帆除生庸石灰疑块后谢使用原。提示弃！3.粉煤下灰垫滑层主要奖工程井特性谎：1.自重庭轻；7.抗液叛化性2.击实扑性能崭好；8.对环仓境的铃影响3.抗剪谜强度挠；4.压缩允性5.承载抱能力6.渗透疫性可用胳于道皱路，倡堆场托和小凡型建晚筑，授构筑兵物等追的换斤填垫算层。收粉煤红灰垫拿层上奴宜覆碰土0.也3～0.袖5m。粉仆煤灰策垫层参中采射用掺雄加剂冶时，欲应通僵过试倦验确续定其技性能资及适抽用条种件。潜作为甲建筑群物垫祥层的吸粉煤患灰应桑符合品有关捷放射豆性安管全标攀准的贤要求楼。粉哈煤灰词垫层财中的主金属任构件饥、管恭网宜叨采取速适当治防腐难措施尼。大荣量填朝筑粉香煤灰帖时应吵考虑集对地啊下水绒和土桶壤的邀环境投影响足。粉煤镜灰可困分为盾干排惜灰、之湿排浙灰和韵调湿鲜灰。鸟按其联燃烧奶后形摇成玻袍璃体柴的粒奥经分点析，缎应属煮粉土口的范帆畴。味但由乡丰于含果有Ca税O、SO撇3等成扛分，厘具有荐一定条的活育性，眨当与逢水作泪用时缺，因稀具有谷胶凝酱作用萍的火遇山灰阔反应拖，使平粉煤丑灰垫绒层逐牧渐获历得一眠定的诊强度奔与刚已度，尾有效乎地改胃善了陆垫层剑地基中的承魔载能堪力及摄减小芽变形廉的能贩力。机不同速于抗碑地震拦液化钟能力尖较低冷的粉铲土或腊粉砂敢，由蹦于粉由煤灰幸具有泰一定密的胶坛凝作福用，睛在压疫实系全数大写于0.邻9时，约即可盟以抵伐抗7度地阅震液获化。提示姥！4.矿渣割垫层垫层竖使用溜的矿神渣是亭指高投炉重去矿渣载，可朽分为忍分级瘦矿渣敬、混菜合矿瞎渣及川原状趴矿渣下。矿撤渣垫香层主更要用蠢于堆氧场、微道路章和地冈坪，贷也可屠用于休小型谦建筑范，构规筑物蛋地基犹。选帐用矿拐渣的疤松散狂重度句不小台于11触kN尼/m3，有疾机质难及含投泥总沿量不院超过5%。设计包、施拉工前旋必须智对选邪用的籍矿渣研进行厘试验渐，在建确认纷其性鼠能稳刑定并恭符合蜓安全量规定板后方算可使森用。教作为币建筑丛物垫从层的随矿渣消应符换合对木放射翻性安碑全标栽准的疗要求百。易摧受酸芳、碱终影响蹈的基穴础或讽地下爷管网话不得逼采用毒矿渣妥垫层扛。大犬量填术筑矿满渣时水，应锡考虑架对地很下水斩和土柳壤的叉环境盆影响口。矿渣由的稳朵定性售是其训是否栽适用尼于做年换填弊垫层耻材料绸的最廊主要撤性能锦指标拜。当祥矿渣立中Ca靠O的含拼量小浅于45碗%及Fe敢S与Mn捷S的含酒量≈1%时，啄矿渣魄不会鲜产生职硅酸扭盐分装解和铃铁锰兔分解蔬，排芳渣时排不浇霉石灰躺水，胖矿渣电也就冤不会能产生喉石灰关分解言，则膊该类鼠矿渣箭性能哪稳定兴，可灿用于发换填搂。对矿中、助小型跨垫层昼可选摸用8～40防mm与40～60富mm的分架级矿参渣或0～60壶mm的混叨合矿纸渣；徐较大揉面积早换填找时，崇矿渣蚕最大苹粒径誉不宜灵大于20步0m皇m或大源于分晚层铺庸填厚裂度的2/扮3。提示痛！5.粉质努粘土撇垫层土料僻中有昏机质乘含量耐不得哭超过5%，亦吃不得亲含有络冻土棒或膨湿胀土吵。当糟含有心碎石慨时，响其粒弦径不甲宜大君于50股mm。用胳于湿国陷性信黄土注或膨乔胀土恐地基犬的粉侮质粘酱土垫霜层，购土料软中不载得夹尖有砖奥、瓦塑和石局块。粘土孕及粉顽土均沉难以可夯压忌密实杂，故脱换填寇时均解应避臂免采温用作去为换悦填材虎料，燥在不罢得己颜选用烧上述悟土料骨回填予时，脂也应管掺入愿不少横于30贴%的砂辞石并帖拌合美均匀再后，丛方可滴使用坚。当亲采用霸粉质出粘土秩大面圾积换虎填并妙使用凡大型太机械董夯压谅时，两土料弟中的壳碎石役粒径识可稍投大于50判mm，但辣不宜秩大于10惯0m烧m，否桥则将却影响绞垫层殊的夯则压效投果。提示死！6.其他卖工业砌废渣是垫层在有打可靠堡试验宝结果某或成妇功工驴程经笋验时姐，对秃质地蛮坚硬拍、性煮能稳贿定、控无腐良蚀性补和放虎射性惠危害惕的工魄业废下渣等维均可馅用于谊填筑扔换填贺垫层欢。被量选用伪工业朋废渣奇的粒预径、满级配刺和施虽工工师艺等咬应通岛过试际验确芒定。7.土工子合成福材料插垫层由分趁层铺密设的疾土工愤合成秤材料蕉与地龟基土截构成秆加筋距垫层曾。作胜为加喝筋的宵土工牙合成冬材料轧应采污用抗猴拉强特度较君高、阵受力好时伸烧长率棉不大欧于4%～5%、耐塞久性动好、榆抗腐妙蚀的辉土工骄格栅掩、土旨工格假室、件土工络垫或洪土工双织物勿等土击工合慕成材动料；役垫层碌填料姑宜用粥碎石义、角摄砾、仰砾砂呜、粗趴砂、翠中砂莫或粉择质粘谷土等加材料庭。当踏工程麦要求队垫层伴具有赵排水扎功能董时，颤垫层纯材料罪应具袄有良检好的云透水址性。在软么土地涌基上闻使用新加筋早垫层龙时，想应保成证建岸筑稳承定并记满足泰允许飞变形跃的要拖求。土工骂合成模材料班是近疮年来清随着催化学争合成樱工业寄的发办展而呼迅速帆发展宰起来传的一笼种新趋型土见工材温料，敏主要件由涤刃纶、氏尼龙乖、睛块纶、练丙纶从等高晌分子泄化合候物，出根据描工程召的需猾要，室加工义成具轰有弹努性、柳柔性申、高暮抗拉绞强度名、低删伸长型率、娇透水棋、隔笼水、贤反滤拴性、脂抗腐绝蚀性赌、抗卫老化滚性和碰耐久驼性的屋各种厕类型仗的产票品。沈如各超种土直工格部栅、往土工男格室势、土巩工垫光、土佳工网砌格、耽土工谋膜、喝土工桌织物裙、塑期料排鲜水带课及其兼他土苦工复听合材箭料等臂。用于跌换填症垫层夜的土找工合冶成材岸料，桃在垫答层中俊主要租起加现筋作羽用，朴以提翅高地狐基土狐的抗优拉和雁抗剪网强度富、防孕止垫脂层被学拉断驼裂和颠剪切陪破坏征、保逗持垫厉层的缴完整与性、矮提高遥垫层库的抗轰弯刚及度，讨因此标利用科土工规合成查材料探加筋疮的垫塑层有织效地孕改变芝了天凶然地牺基的迷性状呼，增粘大了闻压力姑扩散谁角，肌降低把了下稼卧天步然地钱基表避面的壤压力淹，约疮束了铁地基组侧向纸变形嫂，调呆整了所地基汪不均堂匀变诊形，湾增大肺地基姐的稳出定性亭并提工高地勤基的垦承载直力。提示赚！五、哈垫层粘的作万用(1兆)提高隔地基闭承载居力(2观)减少耳沉降粗量(3释)加速击软弱汪土层取的排达水固冤结(4才)防止地冻胀(5维)消除凤膨胀见土的忌胀缩盗作用垫层基础六、丑换填云法处股理地果基前舟的准峡备工狡作查明违地层费土性缝质及丈不良安地质聚现象耕；查由明沟袖、塘法、洞诱等分擦布范拥围和另深度情；查舅明填虹土的议成分陪、范柴围、姑厚度络、均完匀性岔、填延筑年搞限和火方法霜等查明猎地下方水的堤埋藏群条件缩慧、类脑型、嚼埋深惠等；查明窃地下笑管线浆、防繁空洞陡及地负下障战碍物闯的分命布范衔围和推走向已；查明侨换填炕土的子来源帜、种喊类、崭规格陷、价席格等垫层脸的设衰计一、院原则对垫侵层的漂设计呈，即踪蝶要求魄有足梢够的杆厚度旺以置芽换可则能被丙剪切旧破坏蛛的软侧弱土挎层，无又要悟求有匙足够阻大宽酿度以乓防止裁砂垫翻层向志两侧魄挤出崇。二、京垫层注设计企的步息骤垫层着厚度峰的确须定沉降鼠计算垫层池宽度触的确受定垫层归承载裳力的夜确定垫层腰设计垫层卖尺寸1.垫层剧厚度水的确铸定(1它).垫层冬厚度欧应根俊据垫交层底歉部下确卧土捉层的绿承载删力确萝定，序并符膀合下秒式要膏求：pz—垫层秘底面壳处的未附加被应力件设计披值（kP木a）;pcz—垫层绢底面负处土鞋的自菜重压洞力值户（kP闲a）；faz—经深与度修距正后承垫层棍底面灵处土睡层的仇地基该承载尸力特围征值斑（kP米a）(2俯).pz、pcz、faz的确剩定垫层棵底面贸处的繁附加渐压力萝值pz：条形呈基础草：矩形骡基础阅：b-矩形挽基础贿或条征形基尺础底嘱面的却宽度（m）；l-矩形师基础轮底面荐的长歪度（m）；P-基础柔底面它压力蜻的设射计值（kP甚a）；Pc粉-基础适底面昂处土飘的自父重压逐力值（kP竹a）；z-基础雅底面文下垫折层的闹厚度（m）；θ-垫层进的压堪力扩挺散角（°）2.垫层争宽度记的确泽定垫层扯宽度盼的确坟定分垫溪层的间底面居宽度旱应以广满足夹基础献底面旺应力累扩散铃和防爸止垫捞层向淘两侧邻挤出柜为原保则进亲行设府计。甚关于果宽度求计算疗，目独前还芳缺乏缘瑞可靠酒的方弄法。者一般耀可按染下式鸣计算兼或根民据当阅地经芹验确廊定。b’穿—垫层咽底面什宽度(m优)；θ—垫层影的压亲力扩恋散角与（°），术可查坐表；压力障扩散让角θ

换填材料z/b中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾卵石、碎石黏性土和粉土（8＜IP＜14)灰土0.2520628≥0.5302328注:当z/倡b<盘0.骄25时,除灰盐土取30单°外,其余王材料诱均取θ=0跟°；当0.改25项<z喉/b魔<0倡.5时，θ值可泄内插纯法求旗得。垫层隙顶面渡每边际宜比表基础抚底面瞧大0.瓜3m，或幅从垫乌层底梢面两热侧向艰上按考当地竹开挖必基坑役经验买的要紧求放讲坡，皆整片告垫层追的宽巧度可振根据今施工亩的要续求适楼当加缺宽。注意抄！3.垫层奔承载裁力的纵确定垫层盼的承耽载力兽宜通兼过现弦场试坦验确所定，菌并应模验算颗下卧扮层的霸承载翻力。三、蚂垫层票施工（一妨）、泻垫层疫所采列用的块换填打材料怀不同勒，垫华层的融施工盈方法闲和施耍工机灭械也深有所五不同婆。垫层臂施工送应根辽据不脾同的按换填议材料每选择赖施工兆机械棕。粉质必粘土搬、灰地土宜秒采用安平碾良、振侵动碾曾或羊助足碾崭，中剂小型阵工程绣也可跃采用石蛙式厌夯、五柴油缴夯；砂石仍等宜漫用振昏动碾途；粉煤遣灰宜疏采用泉平碾迅、振弯动碾井、平烤板振尖动器佣、蛙胜式夯拖；矿渣考宜采奏用平拢板振哈动器扔或平营碾，尽也可首采用酷振动粗碾。振动量碾羊足笼碾平板忘振动觉夯平板堂振动谜器蛙式岭夯柴油仇夯平碾蛙式诵夯（二悲）、世施工兵方法万、分篇层厚饺度每兴层压拜实遍葡数垫层墙的施坊工方仰法、盗分层贪铺填浓厚度侮，每希层压韵实遍塑数等帐宜通宵过试泳验确精定。泼除接浸触下蕉卧软杯土层德的垫出层底朴部应拼根据览施工华机械抵设备己及下辉卧层士土质角条件描确定狸厚度约外，瓶一般渗情况袭下，沾垫层晋的分处层铺词填厚弯度可邮取20健0～30膏0m掌m。为件保证畜分层徐压实讯质量街，应滚控制嚷机械虹碾压代速度弹。施工设备每层铺填厚度（mm）每层压实遍数平碾（8t～12t）200～3006～8羊足碾（5t～16t）200～3508～16蛙式夯（200kg）200～2503～4振动碾（8t～15t）600～13006～8振动压实机(2t，振动力98kN)1200～150010插入式振动器200～500

平扳式振动器150～250

垫层奥的每床层铺堤填厚芹度及门压实厚遍数（三歼）、耍含水勤量的东控制粉质网粘土疑和灰剑土垫饰层土幅料的廊施工忽含水衣量宜肤控制栋在最贼优含蚂水量ωop±2猪%的范旁围内处；粉煤弃灰垫退层的最施工蓝含水夏量宜正控制定在ωop±4顾%的范屑围内午，最抢优含阀水量顷可通宪过击松实试连验确叉定，俭也可乡丰按当恼地经校验取穷用。（四纲）、冷其他红施工冠要点1.当垫芒层底年部存创在古扁井、掀古墓亲。洞丈穴、亲旧基侄础、扯暗塘口等软塘硬不氧均的咐部位造时，瓶应根导据建暴筑对伶不均奇匀沉晒降的倘要求望予以矛处理时，并产经检杀验合冤格后兴，方因可铺猾填垫护层。2.基坑服开挖基坑旧开挖纸时应率避免坦坑底渗上层妹受扰瓦动，刑可保通留约20袍0m踏m厚的灾土层现暂不戚挖去恐，侍皮铺填秃垫层醉前再忆挖至骡设计巨标高币。严析禁扰垫动垫朋层下受的软茧弱土预层，召防止棍其被测践踏估。受矿冻或农受水沟浸泡时。在龙碎石岸或卵纺石垫警层底姑部宜个设置15惑0～30食0m编m厚的翁砂垫符层或困铺一咏层土贞工织踪蝶物，呀以防妇止软机弱土愤层表输面的枪局部叔破坏春，同魂时必爪须防阿止基脸坑边锣坡坍笋土混渴入垫墨层。3.基坑稀排水换填欲垫层攻施工奔应注女意基牌坑排府水，剥除采屑用水裁撼法杀施工多砂垫或层外吧，不蜂得在证浸水货条件矩下施吧工，矿必要道时应惜采用服降低你地下理水位禁的措若施。4.垫层秩分段吸施工垫层巩底面绪宜设桃在同截一标隆高上果，如缸深度魔不同捐，基汗坑底功土面桂应挖获成阶保梯或按斜坡妇搭接尺，并章按先罗深后痰浅的闹顺序机进行录垫层胆施工助，搭罩接处撤应夯弟压密倦实。粉质踏粘土残及灰偷土垫题层分坛段施顾工时史，不妙得在任柱基禾、墙柿角及鸟承重世窗间苹墙下铅接缝宗。上逃下两亦层的经缝距摔不得条小于50诵0m量m。接姓缝处杯应夯确压密日实，取灰土远应拌歌合均诊匀并峡应当睡日铺鹅填夯毯压。章灰土痒夯压坐密实垄后3d内不弦得受久水浸爷泡。辈粉煤鹅灰垫幻玉层铺阁填后迷宜当港天压宏实，盯每层威验收星后应词及时普铺填哭上层要或封乘层，再防止拥干燥妙后松尖散起杏尘污猪染，收同时动应禁沟止车荒辆碾嘴压通唯行。垫层构竣工格验收绣合格晨后，皮应及串时进惰行基狸础施罪工与像基坑反回填嘴。5.土工煎合成昼材料除垫层袋的注疲意事罢项铺设倒土工未合成枕材料糟时，逝下铺傍地基夫土层歇顶面劫应平纠整，绝防止饱土工斯合成焦材料匹被刺恋穿、俩顶破哨。铺盲设时素应把袋土工染合成妹材料隶张拉伯平直盲、绷区紧，刘严禁失有折粉皱；爹端头明应固纠定或河回折冷锚固钟；切坝忌曝够晒或巧裸露棍；连坡结宜敞用搭盾接法灶、缝得接法茅和胶服结法喝，并衡均应摊保证攀主要肠受力粥方向咏的连类结强叼度不脊低于模所采猪用材庆料的悲抗拉裤强度厦。四、蹦垫层僵质量绸检验垫层街施工浓过程总中和榴施工添完成表以后树，应只进行透垫层凯的施描工质凳量检同验，午以验豪证垫争层设啊计的置合理超性和鬼施工胆质量居。必须顺首先乔通过育现场涉试验拔，在笛达到河设计犹要求舅压实伟系数录的垫挣层试麦验区渴内，柿利用娘贯入晃试验累测得柔标准墓的贯良入深洋度或德击数绪，然租后再秧以此寸作为权控制士施工纲压实舍系数供的标靠准，喊进行积施工洞质量箱检验堵。1.检验码方法对粉缴质粘尘土、腔灰土流、粉剪煤灰状和砂牛石垫搏层的词施工很质量积检验矛也可秃用环咬刀法卡、贯源入仪脊、静馒力触求探、嫩轻型躬动力蹲触探盐或标株准贯胁入试序验检刑验；租对砂辟石、舌矿渣踩垫层艘可用茎重型挺动力还触探保检验险，并膨均应誉通过余现场术试验乞以设幼计压吗实系猜数所扶对应肢的贯稿入度室为标挂准检君验垫捞层的彼施工邮质量偷。压赢实系起数也时可采妥用环厘刀法延、灌孟砂法趟、灌吐水法误或其烤他方植法检税验。垫层葱的施蝇工质躬量检歇验必它须分证层进桐行。培应在挣每层井的压猜实系咱数符偶合设青计要方求后黄铺填暴上层陡土。环刀首取样解法在夯笋（压邪、振页）实婆后的川垫层墓中用指容积演不小钓于20身0c波m3的环冻刀取港样，蓬测定齿其干服土重仿度，兼以不童小于岭该换看填料漏在中胆密状甚态时赞的干芬土重盛度数监值为符合格龙。（盒例如输：中杰砂在蚊中密貌状态车时的轨干土抬重度杀一般框为15仍.5郊kN姥/m3～16互.0拉kN摊/m3）对砂纹石或烛碎石祝垫层翼的质她量检背验，捞可以会在垫交层中及设置龙纯砂梅检查啊点，唯在同裕样施拔工条调件下敏，按约上述同方法陷检验别，或闷用灌舟砂法很进行丸检查饿。贯入滨测定搜