關(guān)于換土墊層法在建筑工程地基處理中運用的探討

任媛媛

【摘要】當(dāng)房屋建筑處于不良地基上時，由于地基的壓縮變形會導(dǎo)致沉降過大或不均勻沉降出現(xiàn)，通常會導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)破壞或?qū)ㄖ锏恼Ｊ褂迷斐捎绊?。所以，?yīng)運用針對性的技術(shù)措施對不良地基上進(jìn)行處理，通過改善促使地基能夠?qū)ㄖ锏淖冃渭俺休d力的要求得到滿足。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；地基處理；換填；墊層法；

一、換土墊層的分析

1.換土墊層法的應(yīng)用原理

軟弱土主要包括淤泥質(zhì)土、淤泥、松散粉細(xì)砂、雜填土以及粉土等，該類土存在高壓縮性、低強度等特點，很難對地基承載力及變形的要求得到滿足。當(dāng)軟弱土存在時，則對軟弱土的較低強度、較大壓縮性造成確定，一旦出現(xiàn)擾動，則會對土體結(jié)構(gòu)造成破壞，隨之強度逐漸減弱。在軟土地基上的建筑物中，由于地基壓縮變形，導(dǎo)致出現(xiàn)較大沉降量或不均沉降出現(xiàn)，往往導(dǎo)致建筑物的破壞或使用受到影響。換土墊層法是在建筑物基底下的一定深度的軟弱土層進(jìn)行挖除，然后對具有較大強度、較小壓縮性且價格適宜的碎石、砂土、礦渣、煤灰以及粉煤灰等性能穩(wěn)定的材料進(jìn)行回填，并通過分層夯實直到與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)相符即可。使其發(fā)揮地基持力層的作用，實現(xiàn)承載力增加，避免地基沉降的問題發(fā)生。

2.墊層的設(shè)計

在墊層設(shè)計中不僅應(yīng)對建筑物地基的強度以及變形要求得到滿足，而且還應(yīng)對足夠的寬度存在，避免墊層材料向側(cè)邊擠出而導(dǎo)致墊層的豎向變形量增大的問題發(fā)生。

建筑物基底荷載的擴散是通過一定厚度的墊層向較大范圍的下臥層上進(jìn)行的。當(dāng)墊層的厚度達(dá)到一定要求時，才能對擴散至下臥層頂面的壓力與下臥層的承載能力要求得到滿足。所以，在設(shè)計墊層時，應(yīng)結(jié)合下臥層的承載力，先對墊層的厚度進(jìn)行假定，然后對承載力和變形要求得到滿足的墊層厚度值中，對墊層的厚度進(jìn)行最終確定。

二、換土墊層法的要求

1.換土墊層法在對各類淺層軟弱地基及不均勻地基的處理中得到適用。當(dāng)建筑物范圍內(nèi)存在較薄的上層軟弱土石，可運用全部置換的方式進(jìn)行處理。當(dāng)處理范圍內(nèi)存在暗溝、松填土、廢坑、暗塘、墓穴、廢井以及拆除舊基礎(chǔ)后的坑穴時，應(yīng)對建筑物地基整體變形的均勻進(jìn)行保持，作為換土墊層法中的一項基本原則。

2.運用換土墊層法對厚度不大的軟弱土層進(jìn)行全部置換。當(dāng)存在深厚的軟土土層時，避免采用局部換填墊層法對地基進(jìn)行處理。當(dāng)工程項目中存在不同特點時，應(yīng)對換填材料的強度、壓力擴散能力、穩(wěn)定性、滲透性、密實、耐久性、對環(huán)境造成的影響、來源、價格以及消耗等進(jìn)行分別考慮。當(dāng)存在較大換填工作量時，應(yīng)先對當(dāng)?shù)夭牧系男阅芗斑m用條件進(jìn)行優(yōu)先考慮，其次，還應(yīng)對所能獲取的施工機械的使用條件等因素進(jìn)行掌握。

3.運用換土墊層法實施地基處理時，應(yīng)結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的體形、荷載性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特點、場地巖土工程條件、質(zhì)量以及周圍環(huán)境等因素，并按照施工機械設(shè)備和當(dāng)?shù)夭牧系膩碓吹葘嵤┚C合分析，合理對換填設(shè)計進(jìn)行操作，對適宜的換填材料就施工方法進(jìn)行使用，促使技術(shù)達(dá)到先進(jìn)且經(jīng)濟合理的效果。

三、建筑工程地基處理中換土墊層法的控制措施

1.按照試驗的方式對墊層的施工方法、分層鋪填厚度、各層的壓實遍數(shù)等進(jìn)行確定，通常情況了，除了與下午曾土層接觸的墊層底部應(yīng)結(jié)合施工機械設(shè)備和下臥層土質(zhì)條件對厚度進(jìn)行確定以外，墊層的分層鋪筑厚度都應(yīng)控制在200～300mm范圍內(nèi)。為了使分層壓實質(zhì)量得到保證，應(yīng)對機械碾壓速度進(jìn)行控制。在墊層施工中應(yīng)結(jié)合不同的換填材料來對施工機械進(jìn)行選擇。當(dāng)換填材料為粉質(zhì)粘土、灰土?xí)r應(yīng)對平碾、羊足碾或振動碾進(jìn)行運用。在中小型工程中也可運用柴油夯、蛙式夯進(jìn)行使用。砂石材料可采用振動碾實施施工；粉煤灰可運用振動碾、平碾、蛙式夯以及平板振動器進(jìn)行施工。應(yīng)對粉質(zhì)粘土及灰土墊層土料的施工含水量進(jìn)行控制，使其達(dá)到最佳含水量要求的±2%左右。運用擊實試驗對最佳含水量進(jìn)行確定，或通過施工經(jīng)驗進(jìn)行實施。

2.當(dāng)墊層底部有古墓、古井、舊基礎(chǔ)、洞穴以及暗塘等軟硬不均的部位存在時，應(yīng)結(jié)合建筑物對不均勻沉降處理的要求實施操作，通過檢驗達(dá)到合格之后即可對墊層進(jìn)行鋪填。

3.在開挖基坑時應(yīng)避免坑底土層受到擾動的現(xiàn)象發(fā)生，可對大約厚度為200mm的土層進(jìn)行保留，在對墊層進(jìn)行鋪填前向設(shè)計標(biāo)高進(jìn)行開挖，避免對墊層下的軟弱土層造成擾動，禁止有踐踏、受水浸泡或受凍的問題出現(xiàn)。在隨時或卵石墊層底部應(yīng)進(jìn)行厚度為150～300mm厚的砂墊層或土工織物進(jìn)行設(shè)置，避免軟弱土層表面有局部損壞現(xiàn)象發(fā)生，同事還應(yīng)對基坑邊坡坍土向墊層內(nèi)混入的現(xiàn)象進(jìn)行防止。

4.在對土工合成材料濟寧鋪設(shè)時，應(yīng)確保下鋪地基土層頂面處于平整狀態(tài)，避免土工合成材料出現(xiàn)頂破或刺穿的現(xiàn)象發(fā)生。在鋪設(shè)的過程中應(yīng)將土工合成材料及逆行那個張拉，使其達(dá)到繃緊及平直狀態(tài)，避免有褶皺現(xiàn)象發(fā)生。應(yīng)在端頭實施固定或回折錨固，禁止出現(xiàn)暴曬或裸露的現(xiàn)象發(fā)生。運用搭接法、膠結(jié)法及縫接法實施連接，確保主要受力方向的連接強度不能與材料的抗拉強度相比過低。填土換填施工應(yīng)對基坑排水問題進(jìn)行關(guān)注，除了運用水撼法對砂墊層進(jìn)行施工以外，禁止在浸水環(huán)境下進(jìn)行施工。必要情況下可通過降低地下水位的方式進(jìn)行操作。應(yīng)在同一標(biāo)高上對墊層底面進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)存在不同的深度時，應(yīng)對基坑底土面挖筑成斜坡搭接或階梯狀，并在墊層施工中運用先深后淺的方式進(jìn)行操作，應(yīng)度搭接處進(jìn)行密實的夯壓。粉質(zhì)黏土及灰土墊層實施分段施工時，禁止在墻角、承重窗間、柱基對墻下接縫進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)粉煤灰墊層鋪填后應(yīng)當(dāng)天實施壓實，當(dāng)每層驗收之后都應(yīng)對上層或封層進(jìn)行及時鋪填，避免干燥后導(dǎo)致松散起塵的污染現(xiàn)象發(fā)生，同時也應(yīng)防治車輛的碾壓通行。當(dāng)墊層竣工驗收達(dá)到合格之后，應(yīng)對基礎(chǔ)施工以及基坑回填進(jìn)行及時操作。

四、填土置換的質(zhì)量檢驗

1.檢驗墊層的施工質(zhì)量時，可通過環(huán)刀法、輕型動力觸探、貫入儀或標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗的方法對粉質(zhì)粘土、灰土進(jìn)行檢驗。運用動力觸探的方式檢測砂石。當(dāng)砂墊層的環(huán)刀容積應(yīng)小于200cm?，徑高比為1：1，促使期偶然誤差得到減少。采用純砂檢驗點設(shè)置的方式對粗粒土墊層進(jìn)行設(shè)置。通過環(huán)刀取樣法、灌砂法或灌水法進(jìn)行檢驗。

2.在檢驗的過程中應(yīng)運用現(xiàn)場試驗的方式。當(dāng)墊層實驗區(qū)內(nèi)的壓實系數(shù)達(dá)到設(shè)計要求之后，通過動探、貫入試驗對貫入深度或擊數(shù)進(jìn)行測得，時期在對施工壓實系數(shù)控制中發(fā)揮著參考標(biāo)準(zhǔn)的作用，從而實施施工質(zhì)量檢驗。

3.采用環(huán)刀法對墊層的施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗時，應(yīng)在每層土厚度的2/3深度位置對取樣點進(jìn)行設(shè)置，對于較大基坑來說，應(yīng)每50～100㎡對超過一個檢驗點進(jìn)行設(shè)置。而在基槽中每10～20m都應(yīng)對超過一個點的設(shè)置。在獨立基礎(chǔ)中的檢驗點數(shù)量都不能少于1個。通過貫入儀或動探檢驗墊層施工質(zhì)量時，對每層檢驗點之間的間距控制在小雨4m即可。

五、結(jié)語

綜上所述，在建筑工程中應(yīng)結(jié)合工程施工項目的實際地質(zhì)狀況，運用換土墊層法對地基進(jìn)行處理能夠有效的地基處理效果存在，并能獲取較高的社會效益，通常在房屋建筑工程施工中得到大范圍普及。

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