地基基礎(chǔ)工程換填地基

1、換填地基1 灰土地基灰土地基是將基礎(chǔ)底面下要求范圍內(nèi)的軟弱土層挖去， 用一定比例的石灰與 土，在最優(yōu)含水量情況下，充分拌合，分層回填夯實(shí)或壓實(shí)而成。灰土地基具有 一定的強(qiáng)度、水穩(wěn)性和抗?jié)B性，施工工藝簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低，是一種應(yīng)用廣泛、經(jīng) 濟(jì)、實(shí)用的地基加固方法。適于加固深 14m 厚的軟弱土、濕陷性黃土、雜填土 等，還可用作結(jié)構(gòu)的輔助防滲層。1材料要求（1）土料采用就地挖出的粘性土及塑性指數(shù)大于 4 的粉土，土內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量不得超過(guò) 5%。土料應(yīng)過(guò)篩，其顆粒不應(yīng)大于 15mm。（2）石灰應(yīng)用 III 級(jí)以上新鮮的塊灰， 含氧化鈣、 氧化鎂愈高愈好， 使用前 12d 消解 并過(guò)篩，其顆粒不得大于 5m

2、m,且不應(yīng)夾有未熟化的生石灰塊粒及其他雜質(zhì)， 也不得含有過(guò)多的水分。2施工工藝方法要點(diǎn)（1）對(duì)基槽（坑）應(yīng)先驗(yàn)槽,消除松土,并打兩遍底夯,要求平整干凈。 如有積水、淤泥應(yīng)晾干； 局部有軟弱土層或孔洞, 應(yīng)及時(shí)挖除后用灰土分層回填 夯實(shí)。（2）灰土配合比應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定,一般用 3： 7 或 2： 8（石灰：土,體積比）。多用人工翻拌,不少于 3 遍,使達(dá)到均勻,顏色一致,并適當(dāng)控制含水量, 現(xiàn)場(chǎng)以手握成團(tuán),兩指輕捏即散為宜,一般最優(yōu)含水量為14%18%；如含水分過(guò)多或過(guò)少時(shí),應(yīng)稍晾干或?yàn)⑺疂駶?rùn),如有球閉應(yīng)打碎,要求隨拌隨用。（3）鋪灰應(yīng)分段分層夯筑, 每層虛鋪厚度可參見(jiàn)表 7-1,夯實(shí)機(jī)具可根據(jù)

3、工 程大小和現(xiàn)場(chǎng)機(jī)具條件用人力或機(jī)械夯打或碾壓, 遍數(shù)按設(shè)計(jì)要求的干密度由試 夯（或碾壓）確定,一般不少于 4 遍?；彝磷畲筇撲伜穸?表 7-1夯實(shí)機(jī)具種類重量（t）虛鋪厚度（mm）備注石夯、木夯0.040.08200250人力送夯，洛距400500mm，夯壓半夯，夯實(shí)后約80100mm厚輕型夯實(shí)機(jī)械0.120.4200250蛙式夯機(jī)、柴油打夯機(jī)，夯實(shí)后約100150mm 厚壓路機(jī)610200300雙輪（4）灰土分段施工時(shí)，不得在墻角、柱基及承重窗間墻下接縫，上下兩層的接縫距離不得小于 500mm,接縫處應(yīng)夯壓密實(shí)，并作成直槎。當(dāng)灰土地基高 度不同時(shí)，應(yīng)做成階梯形，每階寬不少于 500mm；對(duì)

4、作輔助防滲層的灰土，應(yīng) 將地下水位以下結(jié)構(gòu)包圍，并處理好接縫，同時(shí)注意接縫質(zhì)量，每層虛土從留縫 處往前延伸500mm，夯實(shí)時(shí)應(yīng)夯過(guò)接縫300mm以上；接縫時(shí)，用鐵鍬在留縫處 垂直切齊，再鋪下段夯實(shí)。（5）灰土應(yīng)當(dāng)日鋪填夯壓，入槽（坑）灰土不得隔日夯打。夯實(shí)后的灰土30d內(nèi)不得受水浸泡，并及時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)施工與基坑回填，或在灰土表面作臨時(shí)性 覆蓋，避免日曬雨淋。雨季施工時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)防雨、排水措施，以保證灰土在 基槽（坑）內(nèi)無(wú)積水的狀態(tài)下進(jìn)行。剛打完的灰土，如突然遇雨，應(yīng)將松軟灰土 除去，并補(bǔ)填夯實(shí)；稍受濕的灰土可在晾干后補(bǔ)夯。（6）冬期施工，必須在基層不凍的狀態(tài)下進(jìn)行，土料應(yīng)覆蓋保溫，凍土及 夾有

5、凍塊的土料不得使用；已熟化的石灰應(yīng)在次日用完，以充分利用石灰熟化時(shí) 的熱量，當(dāng)日拌合灰土應(yīng)當(dāng)日鋪填夯完， 表面應(yīng)用塑料面及草袋覆蓋保溫，以防 灰土墊層早期受凍降低強(qiáng)度。3 質(zhì)量控制（1）施工前應(yīng)檢查原材料，如灰土的土料、石灰以及配合比、灰土拌勻程 度。（2）施工過(guò)程中應(yīng)檢查分層鋪設(shè)厚度，分段施工時(shí)上下兩層的搭接長(zhǎng)度， 夯實(shí)時(shí)加水量、夯壓遍數(shù)等。（3） 每層施工結(jié)束后檢查灰土地基的壓實(shí)系數(shù)。壓實(shí)系數(shù)入c為土在施工時(shí) 實(shí)際達(dá)到的干密度p d與室內(nèi)采用擊實(shí)試驗(yàn)得到的最大干密度 p dmax之比，即：入 c= p d/ p dmax（ 7-1）灰土應(yīng)逐層用貫入儀檢驗(yàn)，以達(dá)到控制（設(shè)計(jì)要求）壓實(shí)系數(shù)所對(duì)

6、應(yīng)的貫入 度為合格，或用環(huán)刀取樣檢測(cè)灰土的干密度， 除以試驗(yàn)的最大干密度求得。施工結(jié)束后，應(yīng)檢驗(yàn)灰土地基的承載力（4）灰土地基的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)如表7-2所示灰土地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)表7-2項(xiàng)序檢杳項(xiàng)目允許偏差或允許值檢杳方法單位數(shù)值主控1地基承載力設(shè)計(jì)要求載何試驗(yàn)或按規(guī)定方 法項(xiàng)2配合比設(shè)計(jì)要求按拌合時(shí)的體積比目3壓實(shí)系數(shù)設(shè)計(jì)要求現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)1:石灰粒徑mmw 5篩分法般2土料有機(jī)質(zhì)含量%w 5試驗(yàn)室焙燒法項(xiàng)目3土顆粒粒徑mmw 15篩分法4含水量（與要求的最優(yōu)含水量比較）%± 2烘干法5分層厚度偏差（與設(shè)計(jì)要求比較）mm± 50水準(zhǔn)儀2砂和砂石地基砂和砂石地基（墊層）采用砂或砂礫石

7、（碎石）混合物，經(jīng)分層夯（壓）實(shí), 作為地基的持力層，提高基礎(chǔ)下部地基強(qiáng)度，并通過(guò)墊層的壓力擴(kuò)散作用，降低 地基的壓實(shí)力，減少變形量，同時(shí)墊層可起排水作用，地基土中孔隙水可通過(guò)墊 層快速地排出，能加速下部土層的沉降和固結(jié)。砂和砂石地基具有應(yīng)用范圍廣泛；不用水泥、石材；由于砂顆粒大，可防止 地下水因毛細(xì)作用上升，地基不受凍結(jié)的影響；能在施工期間完成沉陷；用機(jī)械 或人工都可使地基密實(shí)，施工工藝簡(jiǎn)單，可縮短工期，降低造價(jià)等特點(diǎn)。適于處 理3.0m以內(nèi)的軟弱、透水性強(qiáng)的粘性土地基，包括淤泥、淤泥質(zhì)土；不宜用于 加固濕陷性黃土地基及滲透系數(shù)小的粘性土地基。1 材料要求（1）砂宜用顆粒級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的

8、中砂或粗砂，當(dāng)用細(xì)砂、粉砂時(shí)，應(yīng)摻加粒 徑2050mm的卵石（或碎石），但要分布均勻。砂中有機(jī)質(zhì)含量不超過(guò) 5%，含 泥量應(yīng)小于5%，兼作排水墊層時(shí)，含泥量不得超過(guò) 3%。（2）砂石用自然級(jí)配的砂礫石（或卵石、碎石）混合物，粒級(jí)應(yīng)在 50mm以下，其含量應(yīng)在50%以內(nèi)，不得含有植物殘?bào)w、垃圾等雜物，含泥量小于5%2 構(gòu)造要求墊層的構(gòu)造既要求有足夠的厚度，以置換可能被剪切破壞的軟弱土層，又要 有足夠的寬度，以防止墊層向兩側(cè)擠出。（1）墊層的厚度墊層的厚度z應(yīng)根據(jù)墊層底部軟弱土層的承載力確定，即作用在墊層底面處 土的自重壓力（標(biāo)準(zhǔn)值）與附加壓力（設(shè)計(jì)值）之和大于軟弱土層經(jīng)深度修正后 的地基承載力標(biāo)

9、準(zhǔn)值（圖7-1），并應(yīng)符合下式要求：Pz+ PczW faz( 7-2)b'圖7-1墊層內(nèi)應(yīng)力的分布1-基礎(chǔ)；2-砂墊層；3-回填土式中pz墊層底面處的附加壓力值（kPa），可根據(jù)基礎(chǔ)不同形式分別按以下簡(jiǎn)化式計(jì)算：條形基礎(chǔ)Pzb(P - Pc)b 2zt g(7-3)矩形基礎(chǔ)Pzbl(P - Pc)(b 2ztgn)(c 2ztgr)(7-4)b條形基礎(chǔ)或矩形基礎(chǔ)底面的寬度（m）；l矩形基礎(chǔ)底面的長(zhǎng)度（m）；P基層底面壓力（kPa）；Pc基礎(chǔ)底面處土的自重壓力值（kPa）；z基礎(chǔ)底面下墊層的厚度（m）；9 墊層的壓力擴(kuò)散角，可按表 7-3采用;Pcz墊層底面處土的自重壓力值（kPa）；

10、faz經(jīng)深度修正后墊層底面處土層的地基承載力特征值(kPa)壓力擴(kuò)散角9 (°) 表7-3換填材#中砂、粗砂、礫砂、圓礫、 角礫、卵石，碎石粘性土和粉土(8 V IpV 14)灰土0.2520630> 0.503023注：1.當(dāng)z/b V 0.25時(shí)，除灰土仍取9 = 30°外，其余材料均取 9 = 0°2.當(dāng)0.25 V z/bv 0.5時(shí)，9值可內(nèi)插求得。按公式(7-2)確定墊層厚度時(shí)，需要用試算法，即預(yù)先估計(jì)一個(gè)厚度，再按式(7-2)校核，如不能滿足要求時(shí)，再增加墊層厚度，直至滿足要求為止。墊層的厚度一般為0.52.5m,不宜大于3.0m，否則費(fèi)工費(fèi)料

11、，施工比較困 難，也不夠經(jīng)濟(jì)，小于0.5m則作用不明顯。(2) 墊層的寬度墊層的寬度應(yīng)滿足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散的要求，可按下式計(jì)算：b'> b+ 2ztg9(7-5)式中 b'墊層底面寬度；9 墊層的壓力擴(kuò)散角，可按表 7-3采用；當(dāng)z/bV0.25時(shí)，仍按表中 z/b = 0.25 取值。其他符號(hào)意義同上。墊層頂面每邊宜超出基礎(chǔ)底邊不小于300mm，或從墊層底面兩側(cè)向上按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)的要求放坡。大面積整片墊層的底面寬度，常按自然傾斜角控制(圖7-2) 適當(dāng)加寬。3圖7-2砂或砂石墊層(a)柱基礎(chǔ)墊層；(b)設(shè)備基礎(chǔ)墊層1-柱基礎(chǔ)；2-砂或砂石墊層；3-回填土； 4-設(shè)備基礎(chǔ)a

12、-砂或砂石墊層自然傾斜角(休止角)；b-基礎(chǔ)寬度墊層的承載力宜通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，可按表 7-4選用，并 驗(yàn)算下臥層的承載力。各種墊層的承載力表7-4施工方法換填材料壓實(shí)系數(shù)入c承載力fK (kPa)碾壓或振密碎石、卵石0.940.97200300砂夾石(其中碎石、卵石占全重的30%50%)200250:土夾石(其中碎石、卵石占全重的30%50%)150200中砂、粗砂、礫砂150200粘性土和粉土( 8v IpV 14)130180灰土0.930.95200250重錘夯實(shí)土或灰土0.930.95150200注：1 壓實(shí)系數(shù)小的墊層，承載力取低值，反之取高值；2.重錘夯實(shí)土的承載

13、力取低值，灰土取高值；3 壓實(shí)系數(shù)入c為土的控制干密度p d與最大干密度p max的比值；土的最大干密度宜采用擊實(shí)試驗(yàn)確定，碎石或卵石的最大干密度可取2.02.2t/m3。3 施工工藝方法要點(diǎn)(1) 鋪設(shè)墊層前應(yīng)驗(yàn)槽，將基底表面浮土、淤泥、雜物清除干凈，兩側(cè)應(yīng) 設(shè)一定坡度，防止振搗時(shí)塌方。(2) 墊層底面標(biāo)高不同時(shí)，土面應(yīng)挖成階梯或斜坡搭接，并按先深后淺的 順序施工，搭接處應(yīng)夯壓密實(shí)。分層鋪設(shè)時(shí)，接頭應(yīng)做成斜坡或階梯形搭接，每 層錯(cuò)開0.51.0m并注意充分搗實(shí)。(3) 人工級(jí)配的砂礫石，應(yīng)先將砂、卵石拌合均勻后，再鋪夯壓實(shí)。(4) 墊層鋪設(shè)時(shí)，嚴(yán)禁擾動(dòng)墊層下臥層及側(cè)壁的軟弱土層，防止被踐踏、

14、受凍或受浸泡，降低其強(qiáng)度。如墊層下有厚度較小的淤泥或淤泥質(zhì)土層， 在碾壓 荷載下拋石能擠入該層底面時(shí)，可采取擠淤處理。先在軟弱土面上堆填塊石、片 石等，然后將其壓入以置換和擠出軟弱土，再做墊層。(5) 墊層應(yīng)分層鋪設(shè)，分層歷或壓實(shí)，基坑內(nèi)預(yù)先安好5mx 5m網(wǎng)格標(biāo)樁， 控制每層砂墊層的鋪設(shè)厚度。每層鋪設(shè)厚度、砂石最優(yōu)含水量控制及施工機(jī)具、 方法的選用參見(jiàn)表7-5。振夯壓要做到交叉重益 1/3,防止漏振、漏壓。夯實(shí)、碾壓遍數(shù)、振實(shí)時(shí)間應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。用細(xì)砂作墊層材料時(shí)，不宜使用振搗法或 水撼法，以免產(chǎn)生液化現(xiàn)象。砂墊層和砂石墊層鋪設(shè)厚度及施工最優(yōu)含水量表7-5搗實(shí)方法每層鋪設(shè) 厚度（mm）施工時(shí)

15、 最優(yōu)含 水量 （%）施工要點(diǎn)備注平振法20025015201 用平板式振搗器往復(fù)振搗，往復(fù)次 數(shù)以簡(jiǎn)易測(cè)定密實(shí)度合格為準(zhǔn)2 振搗器移動(dòng)時(shí)，每行應(yīng)搭接三分之 一，以防振動(dòng)面積不搭接不宜使用干細(xì)砂 或含泥量較大的 砂鋪筑砂墊層插振法振搗器插 入深度飽和1 .用插入式振搗器2. 插入間距可根據(jù)機(jī)械振搗大小決定3. 不用插至下臥粘性土層4. 插入振搗完畢，所留的孔洞應(yīng)用砂 填實(shí)5. 應(yīng)有控制地注水和排水不宜使用干細(xì)砂 或含泥量較大砂 鋪筑砂墊層水撼法250飽和1. 注水高度略超過(guò)鋪設(shè)面層2. 用鋼叉搖撼搗實(shí)，插入點(diǎn)間距100mm 左右3. 有控制地注水和排水4. 鋼叉分四齒，齒的間距30mm，長(zhǎng)30

16、0mm，木柄長(zhǎng) 900mm濕陷性黃土、膨 脹土、細(xì)砂地基 上不得使用夯實(shí)法1502008121.用木夯或機(jī)械夯2 .木夯重 40kg，洛距 400500mm3.夯壓半夯，全面夯實(shí)適用于砂石墊層碾壓法150350812610t壓路機(jī)往復(fù)碾壓；碾壓次數(shù)以達(dá) 到要求密實(shí)度為準(zhǔn)，一般不少于4遍，用振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械，振動(dòng)35mi n適用于大面積的 砂石墊層，不宜 用于地下水位以 下的砂墊層（6）當(dāng)?shù)叵滤惠^高或在飽和的軟弱地基上鋪設(shè)墊層時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)基坑內(nèi)及外側(cè)四周的排水工作，防止砂墊層泡水引起砂的流失，保持基坑邊坡穩(wěn)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。（7）當(dāng)采用水撼法或插振

17、法施工時(shí)，以振搗棒振幅半徑的1.75倍為間距（- 般為400500mm）插入振搗，依次振實(shí)，以不再冒氣泡為準(zhǔn)，直至完成；同時(shí) 應(yīng)采取措施做到有控制地注水和排水。墊層接頭應(yīng)重復(fù)振搗，插入式振動(dòng)棒振完 所留孔洞應(yīng)用砂填實(shí)；在振動(dòng)首層的墊層時(shí)，不得將振動(dòng)棒插入原土層或基槽邊 部，以避免使軟土混入砂墊層而降低砂墊層的強(qiáng)度。(8) 墊層鋪設(shè)完畢，應(yīng)即進(jìn)行下道工序施工，嚴(yán)禁小車及人在砂層上面行 走，必要時(shí)應(yīng)在墊層上鋪板行走。4.質(zhì)量控制(1) 施工前應(yīng)檢查砂、石等原材料質(zhì)量及砂、石拌合均勻程度。(2) 施工過(guò)程中必須檢查分層厚度，分段施工時(shí)搭接部分的壓實(shí)情況、加 水量、壓實(shí)遍數(shù)、壓實(shí)系數(shù)。(3) 施工結(jié)束

18、后，應(yīng)檢查砂及砂石地基的承載力。(4) 砂及砂石地基的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)如表 7-6所示砂及砂石地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)表7-6項(xiàng)序檢杳項(xiàng)目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值主1地基承載力設(shè)計(jì)要求載何試驗(yàn)或按規(guī)定方控項(xiàng)目2配合比設(shè)計(jì)要求法檢查拌合時(shí)的體積比或重量比3壓實(shí)系數(shù)設(shè)計(jì)要求現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)1砂石料有機(jī)質(zhì)含量%< 5焙燒法般項(xiàng)目2砂石料含泥量%< 5水洗法3石料粒徑mm100篩分法4含水量(與最優(yōu)含水量比較)%± 2烘干法5分層厚度(與設(shè)計(jì)要求比較)mm± 50水準(zhǔn)儀3粉煤灰地基粉煤灰是火力發(fā)電廠的工業(yè)廢料，有良好的物理力學(xué)性能，用它作為處理軟 弱土層的換填材料，已在許多地區(qū)得到

19、應(yīng)用。它具有承載能力和變形模量較大， 可利用廢料，施工方便、快速，質(zhì)量易于控制，技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)效果顯著等優(yōu)點(diǎn)。 可用于作各種軟弱土層換填地基的處理，以及作大面積地坪的墊層等。1.粉煤灰墊層的特性根據(jù)化學(xué)分析，粉煤灰中含有大量 SiO2、AI2O3、F62O3 (表7-7)，有類似 火山灰的特性，有一定活性，在壓實(shí)功能作用下能產(chǎn)生一定的自硬強(qiáng)度。粉煤灰的化學(xué)成分(%) 表7-7編號(hào)SiO2A1 2O3Fe2O3CaOMgOK2OSO3Na2O燒失量151.127.67.82.91.01.20.40.47.1251.430.97.42.80.70.70.40.34.9352.330.98.02.7

20、1.10.70.20.33.5注：1 編號(hào)1為國(guó)內(nèi)百多個(gè)電廠粉煤灰化學(xué)成分的平均值；2 編號(hào)2為上海地區(qū)粉煤灰化學(xué)成分平均值；3編號(hào)3為寶鋼電廠粉煤灰化學(xué)成分。粉煤灰墊層具有遇水后強(qiáng)度降低的特性，其經(jīng)驗(yàn)數(shù)值是：對(duì)壓實(shí)系數(shù)入c =0.900.95的浸水墊層，其容許承載力可采用120200kPa可滿足軟弱下臥層的強(qiáng)度與地基變形要求；當(dāng) 入c> 0.90時(shí)，可抗地震液化。2 粉煤灰質(zhì)量要求用一般電廠III級(jí)以上粉煤灰，含SiO2、AI2O3、Fe2O3總量盡量選用高的， 顆粒粒徑宜0.0012.0mm,燒失量宜低于12%，含SO3宜小于0.4%，以免對(duì)地 下金屬管道等產(chǎn)生一定的腐蝕性。 粉煤灰中嚴(yán)禁混入植物、生活垃圾及其他有機(jī) 雜質(zhì)。粉煤灰進(jìn)場(chǎng)，其含水量應(yīng)控制在土 2%范圍內(nèi)。3 施工工藝方法要點(diǎn)(1) 鋪設(shè)前，應(yīng)清除地基土垃圾，排除表面積水，平整場(chǎng)地，并用8t壓路 機(jī)預(yù)壓兩遍，使密實(shí)。(2) 墊層應(yīng)分層鋪設(shè)與碾壓，鋪設(shè)厚度用機(jī)械夯為200300mm,夯完后厚 度為150200mm；用壓路機(jī)為300400mm,壓實(shí)后為250mm左右。對(duì)小面積 墓坑、槽墊層，可用人工分層攤鋪，用平板振動(dòng)器或蛙式打夯機(jī)進(jìn)行振 (夯)實(shí)， 每次振(夯)板應(yīng)重疊1/21/3板，往復(fù)壓實(shí)，由兩側(cè)或四側(cè)向中間進(jìn)行，夯實(shí) 不少于3遍。大面積墊層應(yīng)采用推土機(jī)攤鋪，先用推土機(jī)預(yù)壓二遍，然后用