周 振 華

(山西恒澤工程項(xiàng)目管理有限公司，山西 晉中 030600)

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建筑工程中地基處理換填法的應(yīng)用

周 振 華

(山西恒澤工程項(xiàng)目管理有限公司，山西 晉中 030600)

分析了地基基礎(chǔ)工程中換填法的重要作用，從材料要求、技術(shù)要點(diǎn)、質(zhì)量檢驗(yàn)三方面，闡述了砂和砂石墊層施工的方法，并總結(jié)了土墊層施工的注意事項(xiàng)，旨在提高地基的承載力。

地基，換填法，砂石，施工技術(shù)

0 引言

建筑施工時(shí)有關(guān)地基的施工方式很多，選擇施工方式的一般參考依據(jù)是施工現(xiàn)場的土質(zhì)。通常如果施工現(xiàn)場土質(zhì)結(jié)實(shí)等整體情況偏好的話，可以選用天然地基的方式直接施工。如果施工現(xiàn)場的土質(zhì)較松軟或含水量偏高等整體土質(zhì)情況不是太好的話，則要先加固地基以達(dá)到施工要求，現(xiàn)在經(jīng)常采用的換填法加固地基，可以有效降低含水量，增強(qiáng)土層密度等。下面著重討論地基加固方法——換填法。

1 地基處理的概念及作用

換填法是先將施工現(xiàn)場中地基上基礎(chǔ)底面天然的或后天形成的軟弱土層挖去，然后再選用具有強(qiáng)度較高及壓縮性低的并且耐腐蝕性強(qiáng)的砂土、灰土或工業(yè)廢料等分批回填回去，并經(jīng)過擠壓夯實(shí)處理以達(dá)到建筑施工要求。通常選用砂石、卵石及灰土的換填法。采用回填法的重要作用有如下幾點(diǎn):

1)選用強(qiáng)度偏高的材料換填后，能夠提高地基的承載能力。

2)選用壓縮性偏低的材料換填后，能夠有效預(yù)防建筑物的下沉。

3)選用透水性較好的材料換填后，能夠較快的消除地基底下孔隙的水壓力，有效預(yù)防地基土層的塑性，加固墊層下面松軟的土層以及增強(qiáng)它的強(qiáng)度。還有，選用砂石等材料換填，還因?yàn)樯笆念w粒較大、不容易發(fā)生毛細(xì)水的情況，最重要的是能夠有效預(yù)防材料的凍脹現(xiàn)象發(fā)生。

4)選用素土或灰土換填濕陷性的黃土，能夠有效降低土質(zhì)變形的現(xiàn)象，而且，素土或灰土密實(shí)度較高，換填后可以對底層的黃土層起到保護(hù)作用，降低其受水浸泡的幾率。

5)換填法除了以上四大作用外，還有另外一個(gè)特殊作用，就是很環(huán)保，換填法的施工過程一般不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生較大的污染。

2 地基基礎(chǔ)施工的常用方法

如果建筑施工時(shí)的地基土質(zhì)較松軟等不符合建筑施工要求，或地基不能承受建筑的全部重量，就要對地基做加固處理。現(xiàn)在一般選用換填法加固地基，常用的方法有如下幾種。

2.1 挖

第一種為挖，挖的主要工作是將施工現(xiàn)場地基上部的松軟土層挖掉，直到挖到較硬土層為止，一般的這種施工方法只適用于地基上部的松軟土層不厚，而且地基的負(fù)載較小的情況，接著放置基礎(chǔ)。

2.2 填

第二種是填，當(dāng)?shù)鼗能浲翆虞^厚，而且只需要部分加固的情況下，通常選用填這種方法，此時(shí)選用挖則較費(fèi)事，填只要在原來的土層基礎(chǔ)上再加一層質(zhì)量較好的砂石或砂土等。

2.3 換

第三種方法是換，換則是將挖和填都用上即先挖后填來加固地基。先將地基中松軟的土層挖掉，然后再將質(zhì)量較好的砂石、砂土等分層回填，加固地基。通常依據(jù)所回填材料的差異，分為不同的換填法。現(xiàn)在建筑施工時(shí)地基施工部分已普遍選用換填法，該方法地基加固效果較好。換填法通常用在土質(zhì)是淤泥、膨脹土或素土等施工環(huán)境中。選用換填法加固地基的建筑項(xiàng)目，一般地基上部的建筑體相對偏小，地基的承載要求不高，因此地基的深度一般按照建筑的具體要求而定，深度在3 m以內(nèi)即可。

3 砂和砂石墊層施工

砂和砂石地基是選用級配較高的、質(zhì)地較硬的中粗砂子、碎石、卵石等，逐層挖實(shí)，成為地基的持力層。通過增強(qiáng)地基強(qiáng)度、減少地基的應(yīng)力、降低地基的沉降量及加快軟土層的排水等，達(dá)到地基加固目的。目前建筑施工普遍選用砂石墊層的方法加固地基，其施工技術(shù)較簡單，機(jī)械或人工都可以施工，而且施工工期不長，造價(jià)不高。通常3 m深度以內(nèi)的松軟、透水性好的粘性土質(zhì)地基處理時(shí)選用砂石墊層的方法，而黃土及透水性不好的粘性土質(zhì)的地基處理時(shí)則不能選用砂石墊層的方法。

3.1 材料要求

砂石墊層材料要選用級配較高、質(zhì)地堅(jiān)硬的粗砂、石屑和碎石卵石等，含泥量控制在 5%以內(nèi)，而且不能含有植物，生活垃圾等雜物；如果選用排水固結(jié)地基，則含泥量控制在 3%以內(nèi)；如果沒有中砂、粗砂，則可選用細(xì)砂或石屑代替，但因?yàn)榧?xì)砂或石屑不易壓實(shí)，而且強(qiáng)度偏低，所以要摻入粒徑在50 mm以內(nèi)的碎石或卵石，且比重不低于總量的30%，才能配成砂石墊層；另外回填時(shí)如果要碾壓、挖、震則細(xì)砂或石屑的最大粒徑控制在 80 mm以內(nèi)。

3.2 施工技術(shù)要點(diǎn)

1)在需要加固的地基四圍外布孔、打井，孔距在3 m～5 m之間，孔要求孔徑為 40 cm，孔深為2 m。

2)在地下水位高于基坑底面時(shí),埋設(shè)水泥鎢砂管，管口高度要低于基面 0.5 m，挖50 cm×50 cm的排水溝，并在排水溝內(nèi)鋪設(shè)塑料薄膜以便將井口接通。

3)井內(nèi)各邊放置4臺50的潛水泵，根據(jù)需要移動位置，及時(shí)抽除積水，直到地下水低于基面0.5 m及以下，要安排專職人員負(fù)責(zé)排水并及時(shí)監(jiān)測水位。其次，要分層分段開挖基坑，逐層開挖，要預(yù)防原土層受到擾動，并且加強(qiáng)基坑的排水能力。最后，選用15%水泥土鋪上厚度為30 cm地層，挖實(shí)。干密度在 1.7 t/m3以上,壓實(shí)度在 96%以上。

4)鋪設(shè)墊層時(shí)還要驗(yàn)槽，即清除其基地表層的浮土、淤泥以及雜物等，并且在兩邊預(yù)留一定的斜坡，以防振搗時(shí)發(fā)生坍塌，另外基坑內(nèi)不能有空洞或空穴等，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)要立即填實(shí)。

5)在進(jìn)行強(qiáng)挖施工時(shí)，可以參照下列程序施工：強(qiáng)夯在施工前，首先對場地進(jìn)行試夯，試夯區(qū)域經(jīng)檢測合格后，再根據(jù)試夯區(qū)的施工參數(shù)，在場地大范圍推廣施工，強(qiáng)夯施工參數(shù)的確定依據(jù)是本工程場地的地質(zhì)條件確定，主要參數(shù)有：單點(diǎn)夯擊能、最佳夯擊能與夯擊遍數(shù)、夯擊間隔時(shí)間、夯點(diǎn)布置及夯距。

a.清理施工現(xiàn)場，并整平施工現(xiàn)場；

b.標(biāo)識要開挖的點(diǎn)，然后測量標(biāo)記現(xiàn)場的高度；

c.起重機(jī)開到要開挖的地方，調(diào)整挖錘找準(zhǔn)挖點(diǎn)；

d.測量挖錘的高度；

e.將挖錘吊起到預(yù)設(shè)高度，然后讓挖錘自由落下，放下吊鉤后再測量錘頂?shù)母叨?，在這個(gè)過程中，如果發(fā)現(xiàn)坑底有傾斜等異常情況而影響挖錘時(shí)，要先平整坑底；

f.換填要按操作要求施工，要一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)依次換填，每個(gè)點(diǎn)都要依照第三到第六個(gè)步驟施工，這樣完成第一次的換填；

g.第一次換填完成后，要填平之前的挖坑，接著再測量場地的高度，重復(fù)以上步驟，做第二次換填，直到完成所有換填工作。

3.3 質(zhì)量檢驗(yàn)

填充碎石層時(shí)，對其質(zhì)量的檢測是緊跟著分層施工的情況進(jìn)行的，常用的檢測方法有灌入法和環(huán)刀法兩種。在施工檢測時(shí)要綜合分析正在施工的挖掘強(qiáng)度及技術(shù)參數(shù)等。換填前必須先整理場地，安排好排水溝，而且還要標(biāo)記出挖點(diǎn)及放線的中心點(diǎn)，標(biāo)識之后才能開始第一遍的開挖工作，嚴(yán)格檢查開挖位置是否準(zhǔn)確。起重機(jī)就位后，挖錘要找準(zhǔn)挖點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)處理。另外開挖前還要檢查挖錘的落距，保證單擊換填滿足要求。每層的回填前都要嚴(yán)格檢查，以防回填位置的偏移等影響回填施工。還要按設(shè)計(jì)要求對每個(gè)挖點(diǎn)的換填次數(shù)及挖沉量做檢查，施工時(shí)要對各種參數(shù)及施工狀況作詳細(xì)記錄。只有在施工時(shí)嚴(yán)格按要求執(zhí)行檢查，才能確保地基的施工質(zhì)量。

4 土墊層施工

在土墊層施工前要先檢查基槽，對發(fā)現(xiàn)的情況及時(shí)處理，確保基地整潔?；彝潦┕r(shí)要注意攪拌均勻，并將其含水量控制在16%左右。在施工現(xiàn)場可以根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)做出判斷，如果手握灰土成團(tuán)，兩指輕輕捏下就碎，則可認(rèn)為灰土含水量達(dá)標(biāo)。

5 結(jié)語

隨著我國城市建設(shè)的快速發(fā)展，建筑工程數(shù)據(jù)增多，其質(zhì)量要求也越來越高。建筑質(zhì)量關(guān)系到社會安定及人們的安居樂業(yè)，如果建筑質(zhì)量不過關(guān)，將在很大程度上給人們的生產(chǎn)生活造成影響，有時(shí)甚至危及社會安定。建筑施工時(shí)，地基是整個(gè)建筑的根本，其承載了建筑的總體重量，其施工質(zhì)量影響著建筑的整體質(zhì)量。地基施工時(shí)，通常根據(jù)土質(zhì)的情況選擇地基施工方法，而換填法因其施工特點(diǎn)及施工質(zhì)量較好是普遍選用的施工方法，能夠更好的加固地基，確保地基的施工質(zhì)量，為建筑的整體施工質(zhì)量提供保障。

[1] 吳開法.換填法地基處理技術(shù)[J].科技傳播,2011(24):176-177.

[2] 劉 巍,王青娟.換填法地基處理相關(guān)問題討論[J].礦山機(jī)械,1999(12):64-66.

[3] 王永江.換填法地基加固與處理質(zhì)量問題探討[A].2012年5月建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會論文集[C].《建筑科技與管理》組委會,2012.

Application of foundation replacing method in building engineering

Zhou Zhenhua

(ShanxiHengzeEngineeringProjectManagementCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

The thesis analyzes important role of replacing method in foundation engineering, describes sand and gravel cushion construction methods from aspects of material demands, technical points and quality examination, and summarizes soil cushion construction matters, with a view to improve the bearing capacity of the foundation.

foundation, replacing method, gravel, construction technology

1009-6825(2016)31-0081-02

2016-08-20

周振華(1973- )，男，工程師

TU472.2

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