换填法地基处理技术
完整版 换填法地基处理施工方案
换填法地基处理施工方案一、 编制依据二、 施工准备(一) 技术准备换填施工前，根据换填材料对垫层参数进行设计，主要有：垫层的厚度、垫层的宽度、承载力和沉降四个方面。
垫层设4.2.2 条要求。
1、垫层厚度的确定换填垫层厚度一般为 0.5m ~3m 。
太厚施工较困难，太薄则换土垫层的作用不显著。
所垫层厚度的确定，除应满足计算要求外，还应根据当地经验综合考虑。
2、垫层宽度的确定垫层的宽度除应满足基础地面应力扩散的要求外，还应考虑垫层侧面土的强度条件，防止垫层材料由于侧面土的强度不足或由于侧面土的较大变形而向侧边挤出，增大垫层的竖向变形，使建筑物沉降增大。
3、垫层承载力的确定经换填处理后的地基，由于理论计算方法尚不完善，垫层的承载力宜通过现场荷载试验确定，如对于一般工程可直接用标准贯入试验、静力触探和取土分析法等。
4、沉降计算垫层地基的沉降分两部分，一是垫层自身的沉降，二是软弱下卧层的沉降，由于垫层材料模量远大于下卧层模量，所以在一般情况下，软弱下卧层的沉降量占整个沉降量的大部分。
(二) 材料准备在垫层的施工中，填料质量的好坏、是直接影响垫层施工质量的关键因素。
确定换填土的来源、种类、规格等参数。
常见的换填材料有砂石、粉质粘土、灰土、粉煤灰、矿渣、其他工业废渣及土工合成材料，各类换填材料应满足《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2012）4.2.1 条要求。
(三) 机具准备施工主要机械见下表。
压实机械选用：垫层施工应根据不同的换填材料选择不同的施工机械。
粉质粘土、灰土宜采用平碾、振动碾和羊足碾，中小型工程也可采用蛙式打夯机、柴油夯；砂石等宜采用振动碾；粉煤灰宜用平碾、振动碾、平板式振动器、蛙式夯；矿渣宜采用平碾、振动碾、平板式振动器。
三、工艺流程土方换填施工流程图四、施工要点施工准备1、查明待换填地层土性质及地质现象；2、了解上沟、塘、洞等分布范围和深度及地下管线、防空洞及地下障碍物的分布范围和走向；3、查明填土的成分、范围、厚度、均匀性、填筑年限和方法等；4、查明地下水的埋藏条件、类型、埋深等。
换填法地基处理
换填法地基处理
桩换填法地基处理是一种有效的技术，可以根据结构提供特定的力学改变，从而给现有的地基提供增强和支撑。
桩换填法地基处理通常遵循几个步骤。
首先，需要测量现有的地基，以了解地基的状态。
接下来，钻机工程师会在测量地基的前提下，在需要增强的地方钻洞，为下一步桩基提供空间。
接着，地钻机会根据客户要求，在每个洞里填入不锈钢桩，使其与现有地基结合，提供增强和支撑。
之后，钻机工程师会将桩基填充土壤，将填充物拉伸到桩顶，并用工具将表面填充物压实，以使其达到最佳状态。
最后，地面上覆盖块石减小积水的可能性，延长地基的使用寿命。
桩换填法地基处理的优势在于它可以提高现有地基的耐久性和稳定性，因此可以使建筑物更加牢固和可靠。
但是，在执行地基处理时，可能出现一些技术问题，如土壤松软，地基承受严重破坏，桩基达不到客户要求的状态等。
此外，安装桩换填法地基处理也可能需要购买额外的设备和产品，以及支付一些费用，这可能会使总成本大大增加。
总之，桩换填法地基处理是一种可以有效增强和支撑现有地基的有效方法，但是也要特别小心可能会出现的一些技术问题和费用支出。
地基处理(第二章换填)
重型击实试验适用于粒径小于40mm的土，击实筒容积为2104cm3， 击锤质量为4.5kg，击锤落高为45.7cm 。分五层击实，每层56击。 根据击实后土样的密度和实测含水量计算相应的干密度
＊第二章 换填＊
填土的击实特性影响因素★★★
影响土压实性的因素很多，主要有含水量、击实功 能、土的种类和级配等
＊第二章 换填＊
2.4 设计与施工
2.4.1 砂垫层设计
对垫层的设计，即要求有： ★ 1.足够的厚度以置换可能被剪切破坏的软弱土; 2.足够的宽度以防止砂垫层向两侧挤出。
软土
补充知识点：土中的应力 垫层
＊第二章 换填＊
土中自重应力
cz z
＊第二章 换填＊
＊第二章 换填＊
地基附加应力
下卧 层
＊第二章 换填＊
（3）砂垫层承载力确定 垫层的承载力宜通过现场载荷试验确定，并应 进行下卧层承载力的验算。
地基土现场载荷试验
（4）沉降计算 垫层地基的变形由垫层自身变形和下卧层变形 组成。 垫层下卧层的变形量可按现行国家标准《建筑 地基基础设计规范》GB 50007的有关规定计算。 1－载荷板 2－千斤顶 3－百分表
物理状态：无粘性土的工程性质取决于其密实度； 而粘性土的工程性质取决于其软硬状态及土性稳定 性。
＊第二章 换填＊
★对现场土的压实，应以土的压实系数（为土的控制
干密度与最大干密度之比）与施工含水量来进行检 值。 A 最小干密度与最大干密度 B 控制干密度与最大干密度 C 最大干密度与控制干密度 D 控制干密度与最小干密度 例：土的最大干密度宜通过（）确定。 A 环刀取样试验 B触探试验 C击实试验 D压缩试验 答案：B C
＊第二章 换填＊
换填法地基处理的概念与施工要点
换填法地基处理的概念与施工要点摘要：在现阶段的建筑行业中，建筑物地基施工可以说是整体施工作业中具有举足轻重作用的关键组成部分之一，而换填法地基处理作为地基施工过程中利用最为普遍的方法之一。
虽然其具有施工便捷、投入成本较低等突出优点，但是其在利用过程中还是存在着一定的问题和潜在隐患，因此，建筑企业的管理人员和施工人员一定要对此部分问题抱有高度的重视和关注，从而通过在具体施工中规范化、标准化的开展地基质量管控工作来确保地基工程的品质，这对于提升建筑物的安全性和国民的生活品质有着重要作用。
关键词：换填法；地基处理；施工要点一、地基处理的概念以及作用在目前的建筑行业发展历程中，所谓的换填法地基处理主要指的就是建筑企业将基础底面天然或者后天形成的软弱土层去除，分层回填具有较高强度、压缩性较低以及无腐蚀性的砂石、素土、灰土以及工业废料等材料，将其压实后作为建筑物的基础承力层，现如今利用较为普遍的方法有换填砂卵石法和灰土法。
其关键作用主要展现在以下几个方面：首先换填强度较为优良的垫层材料后，对于提升建筑物地基的承载力有着重要作用。
其次，换填压缩性能较为优良的材料，可以大幅度降低建筑物的沉降量。
与此同时，地基工程换填透水性较为优良的材料，不仅仅可以在一定程度上使得基础层下方的孔隙水压力快速消失，降低基土塑性破坏的可能性，而且其还可以增快垫层下方弱土层的固结速度。
而且地基换填砂石等材料，由于其具有颗粒直径大、孔隙大、无毛细水等特点，使得其可以高效避免材料受冻而导致的冻胀问题的出现。
二、地基处理换填法适用范围以及施工方法随着建筑行业的创新和发展，换填法地基处理技术普遍利用在建筑物地基处理工程中，但是其也具有一定的适用范围。
在建筑企业对地基工程开展施工作业的过程中，假如发现软土层的承载力度和形变特点没有办法达成预期建筑物施工的目标，同时软土层的厚度在规定的范围内，这时就要合理利用换填法地基处理技术来满足软土层的施工需求了。
换填法处理地基
表2 回填碾压的每层虚铺厚度及压实遍数
施工设备 质量（t）
平碾 羊足碾 蛙式碾 振动碾 振动压实机
8~12 5~16 0.2 8~15 2
每层虚铺厚度 (mm)
200~300 200~350 200~250 600~1500 1200~1500
每层压 实遍数
6~8 8~16 3~4 6~8 10
（2）重锤夯实法 是利用起重机械将重锤提升到一定高度，然后自由 落下，重复夯击加固地基的方法。
换填垫层法分类
按回填材料可分为：砂垫层、砂石垫层，碎石 垫层、素土垫层、灰土垫层、干渣垫层和粉煤灰 垫层。
按施工机械可分：重锤夯实法、机械碾压法和 振动压实法。
适应范围
《建筑地基处理技术规范》中规定：换填垫层 法适用于浅层地基及不均匀地基的处理。工程实 践表明，换填垫层法主要用于淤泥、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。
度可达1m左右(与锤底直径相当)，并可 消 除1.0一1.5m厚度范围土层的湿陷性。 夯实效果和影响深度除与锤重、锤底直 径、夯距有关外．还与夯实工艺、夯击 遍致以及土 的含水量密切相关。
（3）振动压实法 是利用振动机产生的竖向振动力，使土颗粒受振移动至稳固位
置并减小孔隙，而使土层密实的地基加固方法。该法适 用于处理地下水位在0.6m以上 的无粘性土或粘粒含量低、透水性较好的松散杂填土地基。
表1 各种垫层的承载力
材料类别 碎石、卵石 砂夹石（其中碎石、卵石占全重的30%~50%）
承载力的特征值f/kPa 200~300 200~250
土夹石（其中碎石、卵石占全重的30%~50%） 中砂、粗砂、砾砂、角砾、圆砾
150~200 150~200
换填法地基处理
换填法地基处理
换填法地基处理是一种行之有效的地基改善方法，它主要是利用土工布、块状材料和其他填料，将土层中深层的弱碎岩层挖掉，再用高强度的填料材料填充起来，以提供更强的基础地基，从而改善地基状况。
换填法地基处理可以有效减轻地基受力，有助于提高桩和结构物的稳定性以及减少地基改善费用，并且有利于提高建筑物的使用寿命。
换填法地基处理的实施过程要分为几个步骤：
首先，进行地基分析，评估地层情况，发现问题点，诊断地质条件；
其次，进行地基设计，制定施工图设计，进行地质测量和计算，确定施工工艺；
然后，施工前准备，明确基础处理的施工技术要求，清理岩层，准备填料材料，按要求备料；
接着，开展换填法处理，利用爆破、挖掘机和铲除等方法，将地基深层的弱碎岩层挖掉，再用高强度的填料材料填充起来，确保填料和地基的良好结合；
最后，进行质量检测，完成换填法处理后，进行地基质量检测，保证地基处理质量。
另外，实施换填法地基处理时，必须采取有效的安全措施，以防止施工造成环境污染或伤害他人。
此外，施工过程中需要密切关注地震灾害变化，以防止安全事故的发生。
换填法地基处理可以有效改善地层中的弱碎岩层，提高建筑物的稳定性，为建筑物的持续使用提供良好的地基保障。
因此，在实施换填法地基处理时，要认真对待，注意安全，确保质量，以达到预期的改善效果。
软土地基处理换填施工工艺
软土地基处理换填施工工艺软土地基是指工程中土壤力学性能较弱、变形较大的土壤层，其抗剪强度较低，容易发生沉降和侧移等问题。
为了确保工程的安全和稳定性，在软土地基处理中常采用换填施工工艺来加固地基。
本文将重点介绍软土地基处理换填施工工艺的相关知识。
一、软土地基特点及处理需求软土地基的特点主要包括低强度、高含水量、大压缩性和强破坏性等。
在工程实施过程中，软土地基容易发生沉降、侧移、失稳等问题，威胁到工程的安全性和稳定性。
因此，对软土地基进行处理提高其抗剪强度是必要的。
换填施工工艺是一种常见的软土地基处理方法，其主要目的是通过填充更强的土方材料来增加软土地基的抗剪强度和稳定性。
该工艺在施工中需要充分考虑土方材料的选择、施工方法和监测手段等方面。
二、换填施工工艺流程1. 前期工作在进行软土地基换填施工之前，需要进行充分的调查和勘察工作，了解软土地基的性质和变形特点，制定合理的施工方案。
此外，还需要选择适当的填料材料和掌握相关施工技术。
2. 土方开挖与处理首先，对软土地基进行开挖，将软土清理干净。
在开挖过程中，应注意对土方进行分类处理，以便后续填充使用。
对于部分较差的软土地基，可适当进行加固处理，如采用加固网等加固措施。
3. 土方填充与夯实在挖空的软土地基中填充新的土方材料，通常选择具备较强抗剪强度的砂土或砾石填料。
填充时应注意分层填充，每层厚度不宜过大，以提高填充体的稳定性。
填充完成后，采用合适的夯实方法对填料进行夯实。
夯实的目的是增加填充体的密实度和抗剪强度，以提高地基的稳定性。
夯实方法可采用振动夯实、水平振动夯实或压路机夯实等。
4. 后期处理与监测填充和夯实工作完成后，需要进行后期处理和监测工作。
后期处理包括边坡防护、排水系统的建设等。
监测工作主要是对地基沉降和变形进行实时监测，以及对施工过程中的各项指标进行检查和调整。
三、换填施工工艺的优缺点换填施工工艺在软土地基处理中具有一定的优势和局限性。
优点：1. 可以提高地基的抗剪强度和稳定性，提高工程的安全性和稳定性。
换填法地基优缺点 换填法地基施工步骤 换填法地基处理厚度
们都知道建筑在施工前都要先打地基的，但有些地方的土层软土，这样的土不能为地基使用的，这就需要先对地基进行处理再施工，而对软土地基的处理方法有很多种，比如对软土地基进行加固，或进行换填法。
接下来，们就来了解一下换填法地基优缺，换填法地基施工步骤以及换填法地基处理厚度的相关内容，希望可以帮助到家。
一、换填法地基优缺1、换填法也可以叫作换土法，其实就把地基范围内的软土都清出去，然后用稳定性更好的土与石回填到地基处然后进行压实。
2、换填法可以提高地基的承载力，避免地基被破坏，还可以减少沉降量，因为砂垫层或其它垫层对应力的扩散作用，使作用在下卧层土上的压力减少，以达到减小下卧层土地的沉降量。
3、缺换填法有适用范围的，如荷载小的建筑、地坪、道路工程等，如果建筑面积过，不适用这种方法的，会增加建筑成本，费时费力。
二、换填法地基施工步骤1、施工时要先将建筑物范围一定深度的软土挖走，然后把基坑底部碾压实，再将沙石、素土或灰土等垫层材料分层铺在基坑内，再逐层压实。
2、在分层回填碾压的时候要注意防止基坑内灌水或雨水下渗，还要控制施工含水量，否则积水过多或渗水过多，会影响工程质量。
3、施工方法有三种，分别机械碾压法、重锤夯实法、平板振冲法，其中重锤夯实法就将重机械夯锤提升到一定的高度，然后让其下落，通过重复这个动作来夯实地基。
4、平板振冲法用振动压实机来压实无粘性土或粘料含量少、透水性好的松散杂土地基，振动压实法在操作过程中，要先振基槽两边，后振中间。
三、换填法地基处理厚度1、垫层的厚度普遍根据垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不于同一标高处软弱土层的容许承载力。
垫层厚度普通不于3米，不小于0.5米。
2、垫层的宽度除了要满足基础地面应力扩散的要求外，还要考虑垫层侧面土的强度条件，防止垫层材料由于侧面土的强度不够或由于侧面土的较变形而向侧边挤出，增垫层的竖向变形。
3、经换填法处理的地基，因为理论计算方法现在还不完善，所以垫层的承载力要现场荷载试验确实，如对于一般工程可直接用标准贯入试验或取土分析法等。
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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。
2.3 垫层承载力的确定和验算
垫层的应该通过现场实验来确定，当没有资料验证时，可通过下列表格来验算下卧层的承载力。
施工方法换填材料类别压实系数承载力特征值fk（kPa）
辗压或振密碎石、卵石 0.94~0.97 200~300
辗压或振密砂夹石0.94~0.97 200~250
辗压或振密土夹石0.94~0.97 150~200
辗压或振密中砂、粗砂、砾砂0.94~0.97 150~200
辗压或振密粘性土和粉土0.94~0.97 130~180
辗压或振密灰土0.94~0.97 200~250
重锤夯实土或灰土0.93~0.95 150~200
各种垫层的承载力
经深度修正后复合地基承载力的特征值fk为：
fk=fnk+γo(d-0.50)
式中：γo为地基的标准高度上面的原生的土质层的平均重度，其中地下水水位的重度取它的浮重度为：
γo=(c1*h1+c2*h2)/(h1+h2)
式中：c1为粉色粘性土的容重；
c2为粘性土的容重；
h1为粉色粘性土的高度值；
h2为粘性土的高度值。
根据该公式就可以相应地得出不同土质层的浮重度。
相应地土质层的深度d已知，相应地垫层地基的标准承载值我们可以通过上表详尽地得知。
fn=fc+fk(d-0.50)
当有轴心载荷作用的时候：
Gk=γgAd
Pk=(Fk+Gk)/A Pk≤fk时就能达到要求。
Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mk/W
当Pkmin≤1.2 fn时，也就可以达到所需地基的需要。
3 换填法的垫层的施工
同一建筑物下换填垫层的设计厚度不同时，顶面标高也应该相同，厚度不同的换填垫层搭接处或分段施工的交接处，应做成踏步或斜坡，加强夯实，并根据情况增加质量检查点。
同时为了保证分层压实质量应控制机械碾压速度，一般平碾为2km/h；羊足碾为3km/h；振动碾为2km/h；振动压实机为0.5km/h。
对于这些垫层的施工要根据不同的厚度和不同的施工设备做相应的检查。
对于粉质粘土、灰土、粉煤灰和砂石垫层的施工质量的检验可用环刀法、贯入仪、静力触探、轻型动力触探或标准贯入试验检验；对于砂石则可用重型动力触探检验。
同时通过现场试验以设计压实系数所对应的贯入度为标准检验垫层的施工质量。
压实系数可用环刀法、灌砂法、灌水法或其他的方法检验。
环刀压入法采用环刀容积（2—4）×100cm3，不应小于200cm3，以减少其偶然误差，环刀径高比1:1。
钢筋贯入法采用直径20mm、长度1.25m的平头光圆钢筋，自由贯入高度为700mm，并应使钢筋垂直下落。
测贯入深度，检验点的间距应小于4m。
4 结论
换填法地基处理技术是当今建筑工程中的一种非常重要的技术，在整个工程中起着不可替代的作用，其中在换填法技术的应用上，对换填垫层的相关参数的计算由为重要。
本文首先介绍了换填垫层的作用范围和作用，接着详细地给出了垫层厚度确定、宽度确定、垫层承载力的确定和验算、垫层的沉降计算的详细公式，并给出了详细的计算过程和相关数据，最后简单地阐述下换填垫层的施工及检查方法。
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