最新换填垫层法的加固机理 换填垫层法适用于处理浅层较弱土层或不均匀土层的地基(四篇)
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换填垫层法的加固机理 换填垫层法适用于处理浅层较弱土层或不均匀土层的地基篇一
本标段回填区域大部分为水塘、水沟和稻田，面积约30万平方米，土质含水量很大、松软，且影响深度较深，运输车辆无法进入该场地内进行运输等工作，且部分区域挖掘机和推土机都无法进入该区域内进行施工，根据设计要求当填方位于河道、水田、沟渠，池塘或含水量很大的松软土地段应采取排水疏干、挖除淤泥、抛填块石、填砂砾石碾压夯实等措施，因此我项目部建议采取边开挖边用渣石换填淤泥的方法进行施工，具体换填区域和换填深度由建设、监理、时施工单位现场确定。
1、在对淤泥区开挖之前，应提前做好排水措施，根据现场地势和排水方向，开挖临时排水沟将水引流至施工场地外，以减少淤泥中含水量，同时也为雨季来临做好排水工作。同时在对淤泥开挖前，应作好渣石回填料准备工作，以保证开挖出来的淤泥区域能及时用渣石换填，避免由于降雨形成积水坑。
2、在施工的过程中，开挖方式由淤泥区域边缘向中心方向对淤泥进行开挖，在淤泥开挖出来的区域内用渣石进行回填后，挖掘机、运输车和推土辆机等再逐渐深入至淤泥中心区域进行运输等工作。
3、淤泥换填工艺示意图
4、场区回填厚度小于3米，（含3米）采用碾压方式处理，采用25吨震动碾，虚铺0.5米厚，先用推土机整平，然后碾压8遍；场区回填土厚度大于3米，采用强夯处理，采用3000kn-m夯击能。每虚铺1米厚，用推土机整平，用25t振动平碾碾压一遍，再回填下一层，依次循环达到 7.0米的回填厚度要求，再进行强夯施工。
5、在安全施工方面，由于该区域内施工机械设备多，且施工作业面小，机械人员必须持证上岗，严禁酒后作业，并在每施工区域内配备2~3名现场指挥人员。
在施工的过程中，根据现场情况将淤泥区域分多个区域，采取流水作业方式，分工协作。
将开挖淤泥的挖掘机和运输车辆与回填渣石的挖掘机和运输车辆分开施工。
在道路交叉路口，设立警示牌，提醒车辆慢行，并在车辆较多的交叉路口派专人指挥车辆行驶。
由于该区域地质复杂，在开挖之前应进行试挖，了解淤泥的深度，再做具体开挖、换填方式，严禁在不了解情况下，随意将机械设备驶入淤泥区域。
换填垫层法的加固机理 换填垫层法适用于处理浅层较弱土层或不均匀土层的地基篇二
褥垫层
褥垫层是cfg复合地基中解决地基不均匀的一种方法。如建筑物一边在岩石地基上，一边在粘土地基上时，采用在岩石地基上加褥垫层（级配砂石）来解决。
《建筑地基处理技术规范》里说的很明白：
11.2.5 竖向承载搅拌桩复合地基应在基础和桩之间设置褥垫层。褥垫层厚度可取200～300mm。其材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等，最大粒径不宜大于20mm。
褥垫不可以算进基底标高中。
具体施工做法望其他工程师予以补充谢谢
在cfg桩的设计中褥垫层是设计的关键，它对最终沉降、调整桩土应力比、调整桩土水平荷载，起重要作用，太厚了桩的优点没有发挥，太薄了应力过于集中在桩上，土的作用没有发挥，一般都给定在100~300mm，可具体到每个工程应该取多少厚，很少看到定量的计算
根据地基与基础处理技术规程第九章的论述：
9.2.3 褥垫层在复合地基中具有如下的作用：
1、保证桩、土共同承担荷载，它是水泥粉煤灰碎石桩形成复合地基的重要条件。、通过改变褥垫厚度，调整桩垂直荷载的分担，通常褥垫越薄桩承担的荷载占总荷载的百分比越高，反之亦然。、减少基础底面的应力集中。、调整桩、土水平荷载的分担，褥垫层越厚，土分担的水平荷载占总荷载的百分比越大，桩分担的水平荷载占总荷载的百分比越小。工程实践表明，褥垫层合理厚度为100～300mm，考虑施工时的不均匀性，本条规定褥垫层厚度取150～300mm，当桩径大，桩距大时宜取高值。
9.2.4 褥垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂石和碎石，最大粒径不宜大于30mm。
不宜采用卵石，由于卵石咬合力差，施工时扰动较大、褥垫厚度不容易保证均匀。
褥垫层不仅仅用于cfg桩，也用于碎石桩、管桩等，以形成复合地基，保证桩和桩间土的共同作用。
换填垫层法的加固机理 换填垫层法适用于处理浅层较弱土层或不均匀土层的地基篇三
炉渣垫层施工工艺标准（701-1996）
范围
本工艺标准适用于工业与民用建筑楼地面的炉渣垫层施工操作。
施工准备
2.1 材料及主要机具：
2.1.1 炉渣：炉渣内不应含有有机杂质和未燃尽的煤块，粒径不应大于40mm（且不得大于垫层厚度的1/2），粒径在5mm及以下的体积，不得超过总体积的40%。
2.1.2 水泥：宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，其标号325号以上。
2.1.3 熟化石灰：生石灰使用前3～4d洒水粉化，并加以过筛，其粒径不得大于5mm。熟化石灰亦可采用加工磨细生石灰粉，使用前加水溶化后方可使用。
2.1.4 主要机具：搅拌机、手推车、压滚石制或铁制，（直径200mm，长600mm）、平铁锹、计量器、筛子、喷壶、浆壶、木拍板、3m和1m长木制大杠、笤帚、铁錾子、钢丝刷等。
2.2 作业条件：
2.2.1 结构工程已经验收，并办完验收手续，门框已安装完，墙面上+50cm水平标高线已弹好。
2.2.2 预埋在垫层内的电气及其它设备管线已安装完（用细石混凝土或1∶3水泥砂浆将电管嵌固严实，有一定强度后，才能铺炉渣），并办完隐蔽验收手续。
2.2.3 穿过楼板的管线已安装验收完，楼板孔洞已用细石混凝土填塞密实。
2.2.4 首层地面以下的排水管道、暖气沟、暖气管道已安装完，并办完隐蔽验收手续。回填土、灰土做完，并经检查验收。
操作工艺
3.1 工艺流程：
基层处理
→
炉渣过筛与水闷
→
找标高、弹线、做找平墩
→
基层洒水湿润、拌合炉渣
→
铺炉渣垫层
→
刮平、滚压
→
养护
3.1.1 基层处理：铺设炉渣垫层前，对粘结在基层上的水泥浆皮、混凝土渣子等用铁錾子剔凿，钢丝刷子刷掉，再用扫帚清扫干净，洒水湿润。
3.1.2 炉渣过筛与水闷：炉渣在使用前必须过两遍筛，第一遍过大孔径筛，筛孔径为40mm，第二遍筛用小孔径筛，筛孔为5mm，主要筛去细粉末，使粒径5mm及以下的颗粒体积不得超过总体积的40%，这样做使炉渣具有粗细粒径兼有的合理配比，确保了石灰与炉渣的相互作用，对促进垫层的成型和早期强度提高很有利。
炉渣或水泥炉渣垫层采用的炉渣，不得用新渣，必须使用“陈渣”，所谓“陈渣”就是在使用前应深水闷透的炉渣，浇水网透时间不少于5d。
水泥白灰炉渣垫层采用的炉渣，应先用石灰浆或用熟化石灰浇水拌合闷透，闷透时间也不得小于5d。
3.1.3 找标高、弹线、做找平墩：根据墙上+50cm水平标高线及设计规定的垫层厚度（如设计未规定时，其厚度不应小于80mm）往下量测出垫层的上平标高，并弹在四周墙上。然后拉水平线抹找平墩（用细石混凝土或水泥砂浆抹成60mm×60mm见方，与垫层同高，当垫层铺完找平之后可拆除，补炉渣拌合料），其间距2m左右，有泛水要求的房间，按坡度要求拉线找出最高和最低的标高，抹出坡度墩，用来控制垫层的表面标高。
3.1.4 基层洒水湿润：炉渣垫层拌合料铺设之前再次用扫帚清扫基层，用清水洒一遍（用喷壶洒均匀）。
3.1.5 炉渣拌合：水泥炉渣垫层或水泥白灰炉渣垫层的配合比应符合设计要求。先将闷透的炉渣按体积比（应预先准备好量具）与水泥干拌均匀后，再加水拌合，要严格控制加水量，以铺设时垫层表面不得出现泌水现象为原则来确定加水量。
水泥白灰炉渣的拌合方法同上，先按配合比干拌均匀后，再加水拌合均匀。
3.1.6 铺设炉渣拌合料：铺炉渣前在基层刷一道素水泥浆（水灰比为0.4～0.5），将拌合均匀的拌合料，从房间内退着往外铺设，虚铺厚度宜控制在1.3∶1，例如设计要求垫层为80mm，拌合料虚铺厚度为104mm（垫层厚度如大于120mm时，应分层铺设，每层压实后的厚度不应大于虚铺厚度的3/4）。
3.1.7 刮平、滚压：以找平墩为标志，控制好虚铺厚度，用铁锹粗略找平，然后用木刮杠刮平，再用压滚往返滚压（厚度超过20mm时，应用平板振捣器），并随时用2m靠尺检查平整度，高出部分铲掉，凹处填平。直到滚压平整出浆为止。对于墙根、边角、管根周围不易滚压处，应用木拍板拍打密实。
水泥炉渣垫层应随拌随铺，随压实，全部操作过程应控制在2h内完成。施工过程中一般不留施工缝，如房间大必须留施工缝时，应用木方或木板挡好留槎处，保证直槎密实，接搓时应刷水泥浆（水灰比为0.4～0.5）后，再继续铺炉渣拌合料。
3.1.8 养护：垫层施工完后应进行洒水养护，严禁上人乱踩、弄脏，待其凝固后方可进行面层施工。
质量标准
4.1 保证项目：
4.1.1 炉渣垫层使用的水泥、炉渣、石灰等材料质量，必须符合设计要求及有关标准的规定。
4.1.2 施工配合比，铺压密实度应符合设计和施工验收规范的要求。
4.1.3 炉渣垫层与基层间，不得有空鼓和表面积散现象。
4.2 允许偏差项目，见表7-1。
成品保护
5.1 运输拌合料的手推车不要碰撞门框。铺炉渣垫层拌合料时，注意不得将稳固电管的细石混凝土碰松动，通过地面的竖管也要加以保护。
炉渣垫层允许偏差 表7-1
序号
项 目
允许偏差(mm)
检验方法
表面平整度
用2m靠尺和楔形塞尺检查
标 高
±10
用水准仪检查
坡 度
2/1000，且不大于30
用坡度尺检查
厚 度
个别地方不大于设计厚度1/10
尺量检查
5.2 炉渣垫层浇筑完之后，要注意加以养护，常温3d后方能进行面层施工。
5.3 不得在垫层上存放各种材料，尤其是油漆桶、拌合砂浆等，以免影响与面层的粘结力。
应注意的质量问题
6.1 垫层空鼓开裂：由于以下原因造成：
6.1.1 基层杂物未清理干净，水泥浆皮没有剔掉刷净，铺垫层前又没洒水等，影响垫层与基层之间的粘结力。
6.1.2 炉渣含有未燃尽的煤渣，或炉渣闷水不透。
6.1.3 炉渣内微小颗粒（粘径在5mm及以下）比例较大。
6.2 炉渣垫层表面不平：主要是炉渣铺设后，未进行按线找平，待水泥初凝后再进行抹平，已比较困难了，因此必须严格按工艺流程操作，整个操作过程控制在2h之内，滚压过程中随时拉水平线进行检查。
6.3 垫层松散，强度低：主要是在拌合过程中配合比不准，施工全过程过长，初凝后仍进行滚压，造成垫层松散，垫层浇筑完后，未经养护过早上人操作等因素，都易导致表面松散强度低。
质量记录
本工艺标准应具备以下质量记录：
7.1 水泥出厂合格证。
7.2 炉渣出厂证及试验记录。
7.3 炉渣垫层分项质量验收评定记录。
换填垫层法的加固机理 换填垫层法适用于处理浅层较弱土层或不均匀土层的地基篇四
换填垫层法
2—1 概
述
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。
对于建筑范围内局部存在松填土、暗沟、暗塘、大古墓或拆除旧基础后的坑穴，均可采用换填法进行地基处理。在这种局部的换填处理中，保持建筑地基整体变形均匀是换填应遵循的最基本原则。
开挖基坑后，利用分层回填夯压，也可处理较深的软弱土层。但换填基坑过深，常因地下水位高，需要采用降水措施；坑壁放坡占地面积大或对环境的影响增大等。因此，换填法的处理深度通常控制在3m以内较为合理。
大面积填土产生的大范围地面荷载影响深度较深，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。
换填垫层法常用厂处理轻型建筑、地坪、堆料场及道路工程等。
采用换填垫层全部置换厚度不大的软弱土层，可取得良好的效果；对于轻型建筑、地坪、道路或堆场，采用换填垫层处理上层部分软弱土时，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；或者对于体形复杂、整体刚度差、或对边坡需要支护；因此易引起邻近地面、管网、道路与建筑的沉降变形破坏；再则施工土方量大、弃土多等因素，常使处理工程费用增高、工期拖长、由于传递到下卧层顶面的附加应力很小，也可取得较好的效果。但对于结构刚度差、体形复杂、荷重较大的建筑，巾于附加荷载对下的影响较大，如仅换填软弱土层的上部，地基仍将产牛较大的变形及不均匀变形；仍有可能对建筑造成破坏。在我国东南沿海软土地区，许多工程实践经验或教训表明，采用换填垫层时，必须考虑建筑体形、荷载分布、结构刚度等因素对建筑物的影响，对于深厚软弱土层，不应采用局部换填垫层法处理地基。对于不同特点的丁程，还应分别考虑换填材料的强度、稳定性、压力扩散能力、密度、渗透性、耐久性、对环境的影响、价格、来源与消耗等。当换填量大时，尤其应首先考虑当地材料的性能及使用条件。此外还应考虑所能获得的施工机械和设备类型、适用条件等综合因素．从而合理地进行换填垫但不应用于建筑换填垫层处理等。
处理建筑基础下软弱地基时，采用局部换填，即将基底下一定深度的软弱土全部或局部挖 层设计及选择施工方法。例如，对于承受振动荷载的地基不应选择砂垫层进行换填处理；略超过放射性标准的矿渣可以用于道路或堆场地基的换填，第14页
除，然后回填垫层材料。垫层的作用是：
1．提高持力层强度，将基底应力扩散，使垫层下软弱地基承受的附加应力减少到安全承载力范围之内，满足地基稳定要求。
2．垫层的承载力较高，可减少地基的沉降量。
3．加速软弱土层的排水固结。
4．防止持力层的冻胀或液化。
2—2换填垫层的设计
垫层设计应满足建筑地基的承载力和变形要求。首先垫层能换除基础下直接承受建筑荷载的软弱土层，代之以能满足承载力要求的垫层；其次荷载通过垫层的应力扩散，使下卧层顶面受到的压力满足小于或等于下卧层承载能力的条件；再者基础持力层被低压缩性的垫层代换，能大大减少基全部软土。对需换填的软弱土层，首先应根据垫层的承载力确定基础的宽度和基底压力，再根据垫层下卧层的载力，设计垫层的厚度。
设计垫层时，主要工作包括确定材料，垫层的尺寸(厚度、宽度)，密实度以及地基的变形计算等，见图2-1--2-2所示。础的沉降量。因此，合理确定垫层厚度是垫层设计的主要内容。通常根据层的情况确定需要换填的深度，对于浅层软弱土厚度不大的工程，应置换掉
1．垫层材料
垫层材料可用粗砂、中砂、细砂、砾石、矿渣、碎石、石屑、灰土(2：8或3：7)，素土(粉土或粉质黏上)等。最好能囚地制宜就地取材，一般不取粉土或纯细砂做垫层材料。如果采用中、粗砂料作垫层，还可满足防震要求，但要选用级配较好，含泥量少的砂料，也有采用水泥土、土工纤维布等方法加固垫层。
(1)砂石：宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑(粒径小于2nzm的部分不应超过总重的45％)，应级配良好，不含植物径不官大于50mm。对湿陷性黄土地基，不得选用砂石等透水材料。
(2)粉质黏土：土料中有机质含量不得超过5％，亦不得含有冻土或膨胀土。当含有碎石时，其粒径不宜大于50mm。用于湿陷性黄土或膨胀土地基的粉质黏土垫层，土料中不得夹有 残体、垃圾等杂质。当使用粉细砂或石粉(粒径小于0．075mm的部分不超过总重的9％)时，应掺人不少于总重30％的碎石或卵石。砂石的最大粒
