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1、基础垫层施工Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望4.1概述垫层施工的方法：机械碾压法机械碾压法重锤夯实法重锤夯实法平板振动法平板振动法垫层的分类：普通垫层普通垫层换填垫层换填垫层4.1.1 普通垫层普通垫层普通垫层：在浅基础（刚性基础或钢筋混凝土基础）下通常铺设一层素混凝土垫层，常用等级为C10的素混凝土，垫层厚度为70100mm，两边从基础边缘各放出50100mm。它与基坑（槽）直接接触，具有改善基底土质、提供基底工作面的作用，便于基础施工。在基坑验槽后应立即浇灌垫层混
2、凝土，以保护地基，混凝土宜用表面振动器振捣，要求表面平整。当垫层达到一定强度后，可根据设计要求在其上面进行弹线、支模、铺放钢筋网片等施工内容。4.1.2 换填垫层换填垫层换填垫层地基加固技术当软弱土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求，而软弱土层的厚度又不很大时将基础底面以下处理范围内的软弱土层的部分或全部挖去，然后分层换填强度较大的砂（碎石、素土、灰土、高炉干渣、粉煤灰）或其它性能稳定、无侵蚀性等材料，并压（夯、振）实至要求的密实度为止，这种地基处理的方法称为换填法.它还包括低洼地域筑高（平整场地）或堆填筑高（道路路基）。按回填材料不同，垫层可分为：砂垫层、砂石垫层、碎石垫层、素土垫层、灰
3、土垫层、二灰垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层等。建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)中规定：换填法适用于淤泥、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。换填深度一般为换填深度一般为0.53m。开挖基坑后，利用分层回填夯压，也可处理较深的软弱土层。但换填基坑开挖过深，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边坡需要支护；及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、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以内较为经济合理。采用换填垫层全部置换厚度不大的软弱土层，可取得良
4、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，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、体型复杂、荷重较大的建筑，由于附加荷载对下卧层的影响较大，如仅换填软弱土层的上部，地基仍将产生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，许多工程实例的经验或教训表明，采用换填垫层时，必须考虑建筑体型、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。对于不同特点的工程，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
5、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设备类型、适用条件等综合因素，从而合理地进行换填垫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，但不应用于建筑换填垫层处理等。应根据建筑体型、结构特点、荷载性质、岩土工程条件、施工机械设备及填料性质和来源等进行综合分析，进行换填垫层的设计和选择施工方法。1）换填垫层设计对垫层的设计，即要求有足够的厚度以置换可能被剪切破坏的软弱土层，又要求有足够大宽度以防止砂垫层向两侧挤出。垫层构造和应力分布如下图所示：垫层设计的主要内容是确定垫层的
6、合理厚度和宽度。应根据建筑体型、结构特点、荷载性质和地质条件，以及机械设备条件、垫层材料来源等综合考虑，进行垫层的设计。垫层设计计算简图垫层设计计算简图（1）、垫层厚度的确定垫层厚度一般是根据垫层底面处软弱土层的承载力而确定的。如上图所示，h为基础埋深。垫层厚度hs的确定依据是垫层底部软弱土层的承载力。作用于垫层底面处土的自重应力与附加应力之和应不大于下卧层的允许承载力，即 式中：垫层底面处的附加应力设计值（kPa）; 垫层底面处土的自重压力值（kPa）； 经深度修正后垫层底面处土层的地基承载力特征值（kPa）。垫层底面处的附加压力值可按压力扩散角 进行简化计算：条形基础：矩形基础：式中 矩形
7、基础或条形基础底面的宽度（m）；矩形基础底面的长度（m）；基础底面压力的设计值（kPa）；基础底面处土的自重压力值（kPa）； 基础底面下垫层的厚度（m）；垫层的压力扩散角（），可按下表采用。垫层的底面宽度应以满足基础底面应力扩散和防止垫层向两侧挤出为原则进行设计。关于宽度计算，目前还缺乏可靠的方法。一般可按下式计算或根据当地经验确定。(2)垫层宽度的确定式中 垫层底面宽度(m)； 垫层的压力扩散角（），可按上表采用；当0.25时，仍按=0.25取值。垫层顶面每边宜比基础底面大0.3m，或从垫层底面两侧向上按当地开挖基坑经验的要求放坡，整片垫层的宽度可根据施工的要求适当加宽。(3)垫层承载力的
8、确定垫层的承载力宜通过现场试验确定，并应验算下卧层的承载力。(4)沉降计算 对于重要的建筑或垫层下存在软弱下卧层的建筑，还应进行地基变形计算。建筑物基础沉降等于垫层自身的变形量与下卧土层的变形量之和。2）换填垫层压实参数和施工方法1）压实参数压实原理土一般是由固体颗粒、水、气体组成。土中固、液、气三相组成的比例关系反应土的干湿、密实程度，对评价土的工程性质有重要意义，是垫层压实参数选择的依据。当粘性土的土样含水量较小时，其粒间引力较大，在一定的外部压实功能作用下，如还不能有效地克服引力而使土粒相对移动，这时压实效果就比较差。当增大土样含水量时，结合水膜逐渐增厚，减小了引力，土粒在相同压实功能条
9、件下易于移动而挤密，所以压实效果较好。但当土样含水量增大到一定程度后，孔隙中就出现了自由水，结合水膜的扩大作用就不大了，因而引力的减少就显著，此时自由水填充在孔隙中，从而产生了阻止土粒移动的作用，所以压实效果又趋下降，因而设计时要选择一个”最优含水量”，这就是土的压实机理。压实系数粘性土含水量-干密度曲线砂性土含水量-干密度曲线压实系数用压实系数可对填土的施工进行控制。压实系数的大小一般由设计人员根据工程特点使用要求和填土的工程性质来确定。通常大于或等于0.93。（2）换填垫层施工方法(1)机械碾压法机械碾压法是采用各种压实机械，如压路机、羊足服、推土机或其他压实机械来压实地基土的一种压实方法
10、，这种方法常用于大面积填土的压实、杂填土地基处理、道路工程及基坑面积较大的换土垫层的分层压实。工程实践中，对垫层碾压质量的检验，要求获得填土最大干密度。其关键在于施工时控制每层的铺设厚度和最优含水量，其最大干密度和最优含水量宜采用击实试验确定。所有施工参数（如施工机械、铺填厚度、碾压遍数、与填筑含水量等）都必须由工地试验确定。在施工现场相应的压实功能下，由于现场条件终究与室内试验不同，因而对现场应以压实系数与施工含水量进行控制。换土垫层的施工参数应根据垫层材料、施工机械设备及设计要求等，通过现场试验确定，以求得最佳压(夯、振)实效果。在不具备试验条件的场合，也可按下面表1和表2取值。施工时先校
11、设计挖掉要处理的软弱土层，把基础底部土碾压密实后，在分层填土，逐层压密填土。压实效果取决于被压实土料的含水量和压实机械的能量；实际工程中可按下面表1和表2选择合适的分层碾压厚度和次数。为保证有效压实质量，碾压速度要有所摔制，平碾控制在2.0kmh；羊足碾压控制在3.0kmh；振动碾控制在2.0kmh；振动压实机控制在0.5kmh。表表1：垫层的每层铺填厚废及压实遍数：垫层的每层铺填厚废及压实遍数表2：各种压实机械镶土厚度及压实遍数(2)重锤夯实法重锤夯实是利用起重设备将夯锤提升到一定高度，然后自由落锤，利用重锤自由下落时的冲击能来夯实浅层土层，重复夯打，使浅部地基土或分层填土夯实。重锤夯实一般
12、适用地下水位距地表0.8m以上非饱和的黏土、砂土、杂填土和分层填土，用以提高其强度，减少其压缩性和不均匀性，也可用于消除或减少湿陷性黄土的表层湿陷性，但在有效夯实深度内存在软弱土时，或当夯击振动对邻近建筑物或设备有影响时，不得采用。重锤夯实法的主要设备为起重机械、夯锤、钢丝绳和吊钩等。当直接用钢丝绳悬吊夯锤时，吊车的起重能力一般应大于锤重的三倍。采用脱钩夯锤时，起重能力应大于夯锤重量的1.5倍。夯锤宜采用圆台形，锤重宜大于2t，锤底面单位静压力宜为1520kPa。夯锤落距宜大于4m。施上要点：重锤夯实施工前应进行试夯。试夯面积不应小于10m10m，每层的虚铺厚度应通过试验确定，试夯层数不应少于
13、2层。夯前应检查基坑(槽)中土的含水量，按照试夯结果决定是否加水。如需加水，应待水全部渗入土中一昼夜后方可夯击。若土的表面含水量过大，夯击成软塑状态时，可采用铺撒吸水材料(如生石灰、干上等)换土或其他有效措施处理。分层填土时，其填料的含水量应控制在最优含水量。在基坑(槽)的周边应作好排水措施，防止向坑(槽)内灌水。有地下水时应采取降水措施，冬季施工应采取防冻措施。基坑(槽)的夯实范围应大于基础底面，每边应超出基础边缘0.5m，以便于夯实工作的进行。在条形基槽或大面积基坑内夯实时，第一遍宜按一夯挨一夯顺序进行第二通宜在第一遍的扎隙点夯击，如此反复进行，最后两遍应一夯搭半夯。在独立柱基基坑内夯击时
14、，应采取先周边后中间后先外后里的顺序夯击。当基坑底面标高不一致时，应按先深后浅的顺序逐层夯击。注意边坡稳定性和夯击对邻近建筑物的影响，必要时采取有效措施。(3)平板振动法平板振动法是使用振动压实机来处理无粘性土或粘粒含量少、透水性较好的松散杂填土地基的一种方法。振动压实的效果与填土成分、振动时间等因素有关，一般振动时间越长，效果越好，但振动时间超过某一值后，振动引起的下沉基本稳定，再继续振动就不能起到进一步压实的作用。为此，需要施工前进行试振，得出稳定下沉量和时间的关系。对主要由炉渣、碎砖、瓦块组成的建筑垃圾，振动时间约在1mim以上；对含炉灰等细粒填土，振动时间约为35mim，有效振实深度为
15、1.21.5m。振实范围应从基础边缘放出0.6m左右，先振基槽两边，后振中间，其振动的标准是以振动机原地振实不再继续下沉为合格，并辅以轻便触探试验检验其均匀性及影响深度。振实后地基承载力宜通过现场载荷试验确定。一般经振实的杂填土地基承载力可达100120kPa。4.2灰土垫层施工灰土垫层是将基础底面下要求范围内的软弱土层挖去，用一定比例的石灰与土（石灰与土的体积配合比宜为2：8或3：7），在最优含水量情况下，充分拌合，分层回填夯实或压实而成。一般用于加固深14m厚的软弱土、湿陷性黄土、杂填土等，还可用作结构的辅助防渗层。4.2.1材料要求灰土的土料宜用就地挖出的粘性土及塑性指数大于4的粉土，土
16、内不得含有松软杂质，不得用地表耕植土、冻土或夹有冻块的土，土料应过筛，其颗粒不得大于15mm。石灰宜用新鲜的消石灰，含氧化钙氧化镁越高越好，使用前12d消解并过筛，其颗粒不得大于5mm，且不应夹有未熟化得生石灰块粒及其他杂质，也不得含有过多的水分。灰土的强度随用灰量增大而提高，但当超过一定的限值后强度增加很小，灰土的石灰与土的体积配合比宜为2：8或3：7。4.2.2施工准备1）技术准备（1）收集场地工程地质资料及水文地质资料。（2）编制施工方案经审批后进行技术交底。（3）施工前应合理确定填料含水量范围、铺土厚度和夯打遍数等参数。重要工程的参数应通过压实试验确定。2）机具设备压路机、平板振捣器或
17、插入式振捣器、木夯、蛙式或柴油打夯机、手推车、筛子、标准斗、靠尺、耙子、平头铁锹、胶皮管、小线和木折尺等。3）作业条件（1）基坑（槽）在铺砂石前必须进行钎探验槽，并按设计和勘探部门的要求处理完地基，办完隐检手续。（2）基础施工前应做好水平高程的标志。（3）当地下水位高于基坑（槽）底时，施工前应采取降水或降低地下水位的措施，是地下水位经常保持在施工面以下0.5m左右。（4）室内灰土和管沟灰土，应在完成上下水管道的安装或管道墙间加固等措施之后，进行施工，并且将管沟、槽内、地坪上的积水或杂物、垃圾等清楚干净。（5）基础外侧打灰土，必须对基础、地下室墙和地下防水层、保护层进行检查，发现损坏时应及时修补
18、处理，办完隐检手续。先浇的混凝土基础墙、地梁等均应达到规定的强度，不得碰坏损伤混凝土。4.2.3工艺流程检查灰土土料、石灰质量检查灰土土料、石灰质量灰土拌合灰土拌合分层铺灰土分层铺灰土分层夯实分层夯实找平、验收找平、验收4.2.4施工要点（1）对基槽（坑）应先验槽，消除松土，并打两遍底夯，要求平整干净，如有积水、淤泥应晾干；局部有软弱土层或孔洞，应及时挖除后用灰土分层回填夯实。（2）灰土配合比应符合设计规定，一般用3:7或2:8（石灰：土，体积比）。多用人工翻拌，不少于三遍，使达到均匀，颜色一致，并适当控制含水量，现场以手搓成团，两指轻捏即散为宜，一般最优含水量为1418（质量比）。如含水分过
19、多或过少时，应稍晾干或洒水湿润，如有球团应打碎，要求随拌随用。（3）铺灰应分段分层夯筑，每层虚铺厚度参见下表，夯实机具根据工程大小和现场机具条件或机械夯打或碾压，遍数按设计要求的干密度由试夯（或碾压）确定，一般不少于4遍。灰土最大虚铺厚度夯实机具种类夯具质量（t）虚铺厚度（mm）备注石夯、木夯0.040.08200250人力送夯，落高400500mm轻型夯实机械200250蛙式打夯机压路机610200300双轮（4）灰土分段施工时，不得在墙角、柱基及承重窗间墙下接缝，上下两层的接缝距离不得小于500mm，接缝处应夯压密实，并作成直槎。当灰土地基高度不同时，应作成阶梯形，每阶宽不少于500mm。
20、对作辅助防渗层的灰土，应将地下水位以下结构包围，并处理好接缝，同时注意接缝质量，每层虚土从留缝处往前延伸500mm，夯实时应夯过接缝300mm以上。接缝时，用铁锹在留缝处垂直切齐，再铺下段夯实。（5）灰土应当日铺填夯压，入槽（坑）灰土不得隔日夯打。夯实后的灰土30d内不得受水浸泡，并及时进行基础施工及基坑回填，或在灰土表面作临时性覆盖，避免日晒雨淋。雨季施工时，应采取适当防雨、排水措施，以保证灰土在基槽（坑）内无积水的状态下进行。刚打完的灰土，如突然遇雨应将松软灰土除去，并补填夯实，稍受湿的灰土可在晾干后补夯。（6）冬季施工，必须在基层不冻的状态下进行，土料应覆盖保温，冻土及夹有冻块的土料不得
21、使用。已熟化的石灰应在次日用完，以充分利用石灰熟化时的热量。当日拌合灰土应当日铺填夯实，表面应用塑料布及草袋覆盖保温，以防灰土垫层早期受冻降低强度。4.2.5质量验收规定（1）灰土土料、石灰或水泥（当水泥替代灰土中的石灰时）等材料及配合比应符合设计要求，灰土应搅拌均匀。（2）施工过程中应检查分层铺设的厚度、分段施工时上下两层的搭接长度、夯实时加水量、夯压遍数、压实系数。检验必须分层进行。应在每层的压实系数符合设计要求后铺填上层土。（3）灰土的灰土的质量检验方法换土垫层的施工质量检验必须分层进行，应在每层的压实系数（通常可取压实系数为0.95）符合设计要求后铺填上层土。垫层的施工质量检验可采用环
22、刀法、贯入仪、静力触探、轻型动力触探或标准贯入试验检验。并均应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。压实系数也可采用环刀法、灌砂法、灌水法或其他方法检验。当采用环刀法检验垫层的施工质量时，取样点应位于每层厚度的2/3深度处。检验点数量：对大基坑每50100m2不应少于1个点；对基槽每1020m不应少于1个点；每个独立柱基不应少于1个点。采用贯入仪或动力触探检验垫层的施工质量时，每分层检验点的间距应小于4m。换土垫层施工完成后，还应对地基强度或承载力进行检验。检验方法和标准按设计要求。检验数量：每单位工程不应少于3点；1000m2以上工程，每100m2至少应有1点；3
23、000m2以上工程，每300m2至少应有1点；每一独立基础下至少应有1点；基槽每20延米应有1点。竣工验收采用载荷试验检验垫层承载力时，每个单体工程不宜少于3点，对于大型工程则应按单体工程的数量或工程的面积确定检验点数。4.2.6成平保护（1）施工时应采取措施保护定位桩、轴线桩和水平点位桩，防止碰撞位移，并经常复测。（2）绘图施工时，对基础、基础墙或地下防水层、保护层以及各种管线，均应妥善保护，防止回填灰土时碰撞或损坏。（3）灰土施工后，应及时进行基础结构的施工并及时回填或及时进行地坪面层的施工，否则，应临时遮盖，防止日晒雨淋。4.2.7安全操作要求（1）施工现场的临时用电必须严格遵守现行国家
24、用电标准施工现场临时用电安全技术规范(JGJ462005)的规定。用电设备应安装漏电保护器，施工中定期检查电源线路和设备的电器官件，处理机械故障时必须断电，确保用电安全。(2)压路机、夯实机等设备的操作应严格遵守国家现行标推建筑机械使用安全技术规程(JGJ332001)的规定。(3)进入施工现场必须戴安全帽，冬、雨期施工必须配备必要的劳保用品。(4)作业区应有明显标识或围栏，严禁闲人人内。(5)遇有雨、雪、雾和六级以上大风等恶劣气候，应停止作业。4.2.8环保措施(1)灰土、石灰等易飞扬的细颗粒散体材料，应遮盖存放，防止扬尘。(2)现场拌合灰土时，必须采取措施，防止尘土飞扬。(3)施工现场配备
25、洒水降尘器具，指定专人负责现场洒水降尘。(4)运输灰土时必须覆盖，不得沿途遗撤。4.3砂和砂石垫层施工砂和砂石垫层是指用砂或砂与石的混合料，经分层夯实而成。砂和砂石垫层替换了基础下一定厚度的软弱土层，提高地基承载力；并通过垫层的压力扩散作用，降低对地基的压应力，减少沉降；而且由于砂石材料透水性大，可作为良好的排水层，加速软弱土层的排水固结。优点：该方法具有不用水泥石材、施工工艺简单、可缩短工期、降低造价等特点。由于砂颗粒大，可防止地下水因毛细作用上升使地基冻结。适用于处理3m以内的具有一定透水性的软弱粘性土地基，不能用于湿陷性黄土地基及渗透系数小的粘性土地基。4.3.1材料要求砂石垫层的材料，
26、宜采用级配良好、质地坚硬的材料，其颗粒的不均匀系数最好不小于10，以中粗砂为好。当采用细砂、粉砂时，应掺加粒径2050mm的卵石（或碎石），但要分布均匀。砂垫层含泥量不宜超过5，也不得含有草根、垃圾等有机质杂物。作排水垫层时，含泥量不宜超过3，并且不应有过大的石块和碎石，因为碎石过大会导致垫层本身的不均匀压缩，一般要求碎（卵）石最大粒径不宜大于50mm。对于湿陷性黄土地基不应选用透水性的砂石垫层。4.3.2施工准备1）技术准备（1）收集场地工程地质资料及水文地质资料。（2）编制施工方案经审批后进行技术交底。（3）施工前应合理确定填料含水量范围、铺土厚度和夯打遍数等参数。重要工程的参数应通过压实
27、试验确定。2）机具设备压路机、平板振捣器或插入式振捣器、木夯、蛙式或柴油打夯机、手推车、筛子、标准斗、靠尺、耙子、平头铁锹、胶皮管、小线和木折尺等。3）作业条件（1）基坑（槽）在铺砂石前必须进行钎探验槽，并按设计和勘探部门的要求处理完地基，办完隐检手续。（2）基础施工前应做好水平高程的标志。（3）当地下水位高于基坑（槽）底时，施工前应采取降水或降低地下水位的措施，是地下水位经常保持在施工面以下0.5m左右。4.3.3工艺流程检查砂料、石料质量检查砂料、石料质量碎石拌合碎石拌合分层铺砂石分层铺砂石分层夯实分层夯实找平、验收找平、验收4.3.4施工要点(1)铺设垫层前应验槽，将浮土清除。基坑边坡必
28、须稳定，防止振捣时扬土。槽底或两侧如有孔洞、沟、墓穴等，应在未做垫层前加以处理。如垫层下有厚度较小的淤泥或淤泥质土层，在碾压荷载下抛石能挤入该层底面时，可采取挤淤处理。先在软弱上面上堆填块石、片石等，然后将其压入以置换和挤出软弱土，再作垫层。(2)垫层底面标高不同时，土面应挖成阶梯或斜坡搭接，按先深后浅的顺序施工，搭接处应夯压密实。分层分段铺设时，接头应作成斜坡或阶梯形搭接，每层错开0.51.0m，并应充分捣实。(3)人工级配的砂石，应先将砂、卵石拌和均匀后，再铺夯压实。(4)垫层铺设时，严禁扰动垫层下卧层及侧壁的软弱土层，防止被践踏、受冻或受浸泡对基坑下灵敏度大的地基，在垫层最下一层只能用木
29、夯夯实，以免破坏基底土的结构。(5)垫层应分层铺设，分层夯实或压实。基坑内预先安好5m5m网格标桩，控制每层砂垫层的铺设厚度。夯压要做到交叉重叠13，防止漏振、漏压。夯实(碾压)遍数、振实时间应通过试验确定。在下层密度经检验合格后，方可进行上层施工。(6)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；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。(7)垫层铺设完毕，应立即进行下道工序施工，严禁小车及人在砂层上面行走，必要时应在垫层上铺板行走。在邻近进行低于砂垫层顶面的开挖时，应采取措施保证砂垫层稳定。(8)当采用碎石垫层时，要注
30、意以下几点；为防止基坑(槽)表面软弱土层挤入碎石垫层的孔隙中而发生局部破坏，导致建筑物产生附加沉降，一般在垫层的底部和四周设置一层150一300mm厚的砂框。当在湿陷性黄土地基上时，可在垫层底部做一层200mm厚的3：7灰土防渗层。施工前应验槽，然后作砂框，用平板振动器振实，再作碎石垫层。侧边砂框与垫层同时施工。碎石垫层一般用碾压法或振捣法压实。前者用于大面积垫层压实；后者仅适用于小面积垫层及碾压不到的部位压实。侧边砂框边缘与土接触处的砂层，用振动器振实或人工夯实。碾压法的压实机械为812t压路机、6一l0t振动压路机或用拖拉机牵引4t重的平碾；每层铺设厚度为250一300mm，用人工摊平或推
31、土机拉平后，往返碾压46遍，行驶速度为(3.52)kmh，每次碾压与前次碾压后轮轮迹重合一半；控制每层碾压最后两遍的沉落差小于1mm。振捣法的压实机械为功率不小于22kw、重量大于65kg的平板式振动器，每层铺设厚度为200一250mm，单位面积上振动时间不少于60s，振捣遍数由试验确定，一般振34遍，每遍间隔不少于40min，做到交叉、错开、重叠。施工时按铺设面积大小，以总的时间来控制碎石分层振实的质量。垫层达到设计标高后，在基础范围垫层顶面抹20一40mm厚水泥砂浆一层封闭，即可施工上部基础。4.3.5质量验收规定(1)施工前应检查砂、石等原材料质量以及砂、石拌和均匀程度。(2)施工过程中
32、应检查分层厚度、分段施工时搭接部分的压实情况、夯实加水量、夯实遍数、压实系数等。检验必须分层进行。应在每层的压实系数符合设计要求后，再铺垫上层砂石。(3)质量检验方法环刀取样法贯入测定法检验数量当取样检验垫层的质量时，每单位工程不应少于3点，1000m2以上工程，每100m2至少应有一个检验点；3000m2以上工程，每300m2至少应有一个检验点；对于基槽每20延长米应有一个检验点；每个单独基础下至少应有一个检验点。(4)施工结束后，应检查砂石地基的承载力。(5)砂和砂石地基的质量验收标准应符合表44的规定。4.3.6成平保护(1)施工时应采取措施保护定位桩、轴线校和水准点桩，防止碰撞位移，并
33、经常复测。(2)砂石垫层施工时，对基础、基础墙或地下防水层、保护层以及各种管线，均应妥善保护，防止回填时碰撞或损坏。(3)砂石垫层施工后，应及时进行基础结构的施工并及时回填或及时进行地坪面层的施工，否则，应临时遮盖，防止日晒雨淋。4.3.7 安全操作要求安全操作要求砂和砂石垫层施工的安全操作要求同灰土垫层的安全操作要求。4.3.8 环保措施环保措施(1)施工现场配备洒水降尘器具，指定专人负责现场洒水降尘。(2)运输砂石时必须采取覆盖措施，不得沿途遗撒。4.4粉煤灰垫层施工粉煤灰是火力发电厂的工业废料，有良好的物理力学性能，用它作为处理软弱土层的换填材料，已在许多地区得到应用。粉煤灰承载能力和变
34、形模量较大，而且是废料利用，并且有施工简便、质量易于控制、技术可行和经济效果显著等优点。可用于作各种软弱土层换填地基的处理以及作大面积地坪的垫层等。4.4.1材料要求粉煤灰垫层所用材料，应选用一般电厂级以上粉煤灰，尽量选用氧化硅、氧化铝和氧化铁的总含量高的，颗粒宜粗，烧失量宜低，含氧化硫宜小于0.4，以免对地下金属管道等产生腐蚀性。粉煤灰中严禁混入植物、生活垃圾及其他有机杂质。粉煤灰进场，其含水量应控制在(31土4)范围内。4.4.2施工准备1)技术准备(1)收集场地工程地质资料和水文地质资料。(2)编制施工方案经审批后进行技术交底。(3)施工前应合理确定填料含水量控制范围、铺土厚度和夯打遍数
35、等参数。重要工程的参数应通过压实试验确定。2)机具设备压路机、推土机、平板振捣器或插入式振捣器、木夯、蛙式或柴油打夯机、手推车、标准斗、靠尺、耙子、平头铁锹、胶皮管、小线和木折尺等。3)作业条件(1)基坑(槽)在铺砂石前必须先行钎探验槽，并按设计和勘探部门的要求处理完地基办完隐检手续。(2)基础施工前，应作好水平高程的标志。(3)当地下水位高于基坑(槽)底时，施工前应采取排水或降低地下水位的措施，使地下水位经常保持在施工面以下0.5m左右。4.4.3工艺流程检查粉煤灰质量检查粉煤灰质量分层铺粉煤灰分层铺粉煤灰分层夯实分层夯实找平、验收找平、验收4.4.4施工要点(1)施工前应验槽、预压槽底两遍
36、，使之密实。(2)垫层应分层铺设并夯实。铺设厚度：用轻型夯实机械为200一300mm，用压路机为300一400mm。对小面积垫层可用人工摊铺，平板振动器或哇式打夯机振(夯)实，夯实不少于3遍。大面积垫层应采用推土机摊铺，先用推土机预压两遍，然后用压路机碾压，一般碾压46遍。(3)粉煤灰铺设含水量应控制在最佳含水量范围内。如含水量过大或过小时，应晾干或洒水湿润后再碾压。铺设后粉煤灰垫层，应于当天压完。4)每层铺完经检测合格后，应及时铺筑上层，以防干燥、松散、起尘、污染环境，并应严禁车辆在其上行驶；全部粉煤灰垫层铺设完经验收合格后，应及时浇筑混凝上垫层，以防日晒雨淋。(5)冬季施工，最低气温不得低
37、于0，以免粉煤灰含水冻胀。4.4.5质量验收规定(1)施工前应检查粉煤灰原材料质量。(2)施工过程中应检查铺筑厚度、碾压遍数、施工含水量控制、搭接区碾压程度、压实系数等。检验必须分层进行。应在每层的压实系数符合设计要求后，再铺垫上层粉煤灰。(3)质量检验方法参见砂和砂石垫层的内容。(4)施工结束后，应检查地基的承载力。(5)粉煤灰地基的质量验收标准应符合表4-5。4.4.6成平保护(1)施工时应采取措施保护定位桩、轴线桩和水准点桩，防止碰撞位移，并经常复测。(2)每层铺完经检测合格后，应及时铺筑上层，以防干燥、松散、起尘、污染环境，井应严禁车辆在其上行驶；全部粉煤灰垫层铺没完经验收合格后，应及
38、时浇筑混凝土垫层，以防日晒雨淋。4.4.7 安全操作要求安全操作要求粉煤灰垫层施工的安全操作要求同灰土塾层的安全操作要求。4.4.8 环保措施环保措施粉煤灰垫层施工的环保措施同灰土垫层的环保措施。4.5其他材料垫层施工4.5.1 矿渣垫层矿渣垫层矿渣垫层是利用矿渣作垫层材料，变形模量大(在3075MPa之间)，可利用工业废料，施工简便，经济实用，是一种良好的换填垫层形式。4.5.2 碎砖三合土垫层碎砖三合土垫层碎砖三合土(又称灰浆碎砖三合土)垫层，是用碎砖与石灰砂浆(或石灰浆)拌匀夯实而成。碎砖三合土垫层施工简便并具有就地取材、可利用建筑废料和造价低廉等优点，适用于深度在1.2m以内的民用建筑
39、地基加固或作地面垫层。4.5.3 素土垫层素土垫层素土垫层是先挖去基础底面下的部分或全部软弱土层，然后分层回填较好的素土夯实而成。素土垫层具有一定的承载力，压缩模量在14.030.5MPa之间。素土垫层不用建筑材料，施工简便，可大幅度降低建筑造价，加快建设速度。素土垫层适用于处理厚度为14m的软土、湿陷性黄土和杂填土地基。但由于素土的稳定时间较长，承载力较低，一般仅用于上部建筑荷载不大和相对沉降差要求不高的浅层地基加固。素土垫层在湿陷性黄土地区使用较为广泛，这是一种以土治土的处理湿陷性黄土地基的传统方法。本章小结本章主要介绍了换填法地基加固的几种常用的基础垫层类型，即灰土垫层、砂和砂石垫层、粉
40、煤灰垫层等的定义、适用范围、基本规定、施工准备(技术准备、材料准备、施工机具、作业条件)、材料(质量)要求、施工流程图、施工方法(施工工艺)要点、质量标淮(规范)、成品保护及安全环保措施等方面的内容。当软土地基不能满足承载力或稳定要求时，对地基加固是有效的措施。加固方法很多，而且尚在发展中，各种方法都有它的适用范围和局限性，选用何种方法，必须进行技术经济综合考虑。在选择地基处理方案前，应搜集详细的工程地质、水文地质及地基基础设计资料；根据工程的设计要求和采用天然地基存在的主要问题，确定地基处理的目的、处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标。换填法的原理是减少或减小土体中的孔隙，使土颗粒尽量靠拢，从而减少压缩性，提高强度本章介绍的灰土垫层、砂和砂石垫层、粉煤灰垫层等均属于换填法。学生应在课堂教学的同时，结合实践教学，加深对本章节内容的了解。
