关键词：换土垫层；软地基处理；应用探讨
1垫层材料要求
1.1砂石。常用的碎石、卵石、中粗砂等都可以作为垫层的材料，为了保证垫层的质量，对石子的粒径和颗粒的含量有一定的要求，一般不能大于2mm的部分必须小于总重量的45%），同时颗粒级配要均匀，不能含有树皮、草根等腐败的有机质，不能含有建筑垃圾。如果必须使用较细的粉砂或者细砂，为了保证垫层整体的质量，较大粒径的石子的含量必须大于总重量的30%。砂石的最大粒径不宜大于50mm。如果本地属于土质湿陷性黄土，垫层不能使用较大粒径的砂石等材料。
1.2粉质粘土。规范对土料中的有机质规定有详细的说明，通常情况下其含量小于5%，冻土或膨胀土不能作为垫层的材料。如果把粉质粘土作为垫层材料用于具有湿陷性黄土的地区，不允许有碎砖、碎瓦或者较大的石块。
1.3灰土。一直属于比较好的垫层材料，得到广泛的应用，使用的时候其体积配合比（体积）通常采用2：8或3：7（28灰土或者37灰土）。其土料通常是粘土，但是规范对粒径有要求，最好使用粉质粘土，粒径较大的块状粘土和较小的砂质粉土质量较差，正式使用前，必须过筛。石灰一般选用袋装生石灰。
石灰的性质决定于其活性物质的含量，即含CaO与MgO的含量百分率，含量越高，则活性越大，胶结力越强。一般常用的熟石灰粉末其质量应符合Ⅲ级以上的标准，活性CaO+MgO含量不低于50%，如要拌制强度较高的灰土，宜选用Ⅰ或Ⅱ级石灰。当活性氧化物含量不高时，应相应增加石灰的用量。石灰的贮存时间不宜超过三个月，长期存放将会使其活性降低。
试验表明，石灰的含量对灰土的强度有一定影响，如果使用的灰土比是1:9，则强度较低；当灰土比2:8和3:7的时候，其强度最高。除了与石灰的含量有关系外，还与石灰的等级相关，规范中要求以氧化钙和氧化镁的含量占总量的8%最好。
1.4粉煤灰。是发电厂烟筒里面落下来的灰尘。粉煤灰如果作为结构的垫层使用必须符合一定的技术要求。由于粉煤灰中含有很多没有过滤的的金属碎屑，所以大面积的粉煤灰垫层必须考虑对周围环境的影响。
2换土垫层的作用及适用范围
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。对于较深厚的软弱土层，当仅用垫层局部置换上层软弱土时，下卧软弱土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，均不采用浅层局部置换的处理方法。
换填法适用于处理淤泥、淤泥质土、湿陷性土、膨胀土、冻胀土、素填土、地基及暗沟、暗塘的浅层处理。
垫层处理就是将基础下的软弱、湿陷性冻土、膨胀土、冻胀土等的一部分双全部挖去，然后换填密度大、强度大、水稳性好的沙硕土、碎石土、灰土、素土、矿渣以及其他性能稳定、无侵蚀性的材料，并分层夯实至要求的密实度。
换土垫层与原土相比，具有承载力高、刚度大、变形小的优点。砂石垫层还可提商地基排水固结速度，防止季节性冻土的冻胀，消除膨胀土地基的胀缩性及湿陷性土层的湿陷性，还可用于瞄沃和暗沟的建筑场地。另外，灰土垫层还具体促其下土层含水量均衡转移的功能，从而减小土层的差异。
3换土垫层的施工要点及质量控制
3.1施工要点。
3.1.1砂垫层采用中粗砂，经过化验含泥量必须在5%以内，操作前要验槽，将基底表面浮土、淤泥、杂物清除干净，两侧应设一定坡度，防止振捣时塌方。
3.1.2应按级配合砂料，人工级配的砂、碎石应先将砂、碎石拌合均匀后再铺开压实，铺设的级配砂石在碾压前应根据其干湿程度和气候情况，适当洒水使其达到最佳含水量，以利碾压密实。
3.1.3砂垫层要分层铺设、分层夯实，控制每层砂垫层的铺设厚度。每铺好一层垫层经密实度检验合格后方可进行上一层施工。每层砂石在碾压前，应按每100m2设一纯砂检查点，机械碾压后，在纯砂点取样，测定砂的干密度，经检查合格后方可进行上层砂石垫层施工。3.1.4砂垫层和砂石垫层的底面应在同一标高，不同标高时应先深后浅。最后一层碾压结束后，对上表面不平整及标高误差较大之处，用人工进行适当平整、修补，然后用平板振动器在上表面交叉振动不少于两遍。
3.1.5砂石施工时应控制含水量，遇有地下水阍基槽浸泡要采取措施先铺一层碎石或毛石。在地下水位高于基坑底面施工时，要对这层土层一次性开挖，以避免水中作业。当地下水位较高或在饱和的软弱地基上铺设垫层时，应加强基坑内及外侧四周的排水工作，防止砂垫层泡水引起砂的流失，保持基坑边坡稳定；或采取降低地下水位措施，使地下水位降低到基坑底500mm以下。
3.1.6大面积砂垫层施工分流水段作业，交叉处应做成台阶式斜坡。1.7冬季施工时要除掉砂石中的冰块，并应采取措施防止砂石内水分冻结。
3.2质量控制。施工前应检查砂、石等原材料质量、配比，砂、石拌合均匀程度。施工过程中必须检查分层厚度，分段施工时搭接部分的压实情况、加水量、压实遍数、压实系数。施工时要分层找平，碾压密实。施工结束后，应检查砂及砂石地基的承载力。四、换土垫层应注意的事项砂垫层的施工方法应视地基土质和地下水位及施工条件来确定，水位低，采用碾压法，水位高，采用水撼法施工。砂石垫层下土层不应被扰动，作业应连续进行，尽快完成。冻结的砂石不应使用。应控制砂石级配、虚铺厚度、夯压遍数，洒水等工艺操作指标。当地下水或地表水将槽底浸泡，难以清净淤泥土，撼砂时砂泥混在一起，从而使砂中含泥量加大降低砂垫层承载能力，必须在槽底铺一层粒径不大于10cm的、粒径是均匀的毛石或碎石，避免基底产生不均匀压缩。大面积水撼砂，分层交叉处应以大于2m为宜。规范规定应在无积水状态下撼砂，但如果在水撼砂施工时能有效控制泥砂混杂，基槽可以在积水状态下施工。
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