換填法地基處理的概念與施工要點(diǎn)

陳薛江

換填法地基處理的概念與施工要點(diǎn)

陳薛江

（山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濰坊 262500）

在現(xiàn)階段的建筑行業(yè)中，換填法被建筑企業(yè)廣泛利用在地基處理工作中，其主要具有施工便捷、可管控施工質(zhì)量、不需要特定的機(jī)械設(shè)備、成本投入力度較低等突出優(yōu)點(diǎn)，因此其受到了有關(guān)部門和國(guó)民的高度重視和關(guān)注。換填法地基處理的原材料價(jià)格便宜，并可以就地取材，這對(duì)于提升施工進(jìn)度有著關(guān)鍵作用。與此同時(shí)，換填法地基處理技術(shù)還可以在一定程度上為建筑物提供充足的地基承載力，這對(duì)于確保建筑物的穩(wěn)定性和安全性有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。除此之外，運(yùn)用換填法地基處理手段的建筑物地基還可以加速軟土的固結(jié)以及具有優(yōu)良的抗震成效以及防凍脹的優(yōu)點(diǎn)。所以，換填法地基處理技術(shù)對(duì)于目前的建筑行業(yè)而言，其具有至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義和作用。基于此，本篇文章就主要對(duì)現(xiàn)階段換填法地基處理的概念和作用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述，并且根據(jù)換填法地基處理的適用范圍和施工方法以及相關(guān)的技術(shù)處理方法，提出了一系列換填法地基處理的施工要點(diǎn)，從而在一定程度上推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展以及國(guó)民生活品質(zhì)的提升。

換填法；地基處理；施工要點(diǎn)

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及國(guó)民生活品質(zhì)的持續(xù)提升，我國(guó)的各個(gè)行業(yè)都在一定程度上獲得了前所未有的創(chuàng)新和優(yōu)化，而建筑行業(yè)也不例外。在現(xiàn)階段的建筑行業(yè)中，換填法地基處理技術(shù)可以說(shuō)是目前建筑地基施工過(guò)程中具有舉足輕重作用的關(guān)鍵組成部分之一，其對(duì)于建筑物整體的安全性和穩(wěn)定性有著非常關(guān)鍵的作用和現(xiàn)實(shí)意義。一旦建筑物的地基工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題或者潛在隱患，那么就極有可能或影響建筑物的使用時(shí)間，嚴(yán)重的甚至?xí)绊憞?guó)民的生命安全。所以，在具體的施工過(guò)程中，建筑企業(yè)一定要對(duì)建筑物的地基工程抱有高度的重視和關(guān)注，從而通過(guò)全方位的管控?fù)Q填法地基處理技術(shù)的質(zhì)量，來(lái)最大限度的確保建筑物的安全性和穩(wěn)定性以及國(guó)民居住的舒適性。這對(duì)于我國(guó)社會(huì)的發(fā)展有著至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 地基處理的概念及作用

在目前的建筑行業(yè)發(fā)展歷程中，所謂的換填法地基處理主要指的就是建筑企業(yè)將基礎(chǔ)底面天然或者后天形成的軟弱土層去除，分層回填具有較高強(qiáng)度、壓縮性較低以及無(wú)腐蝕性的砂石、素土、灰土以及工業(yè)廢料等材料，將其壓實(shí)后作為建筑物的基礎(chǔ)承力層，現(xiàn)如今利用較為普遍的方法有換填砂卵石法和灰土法。其關(guān)鍵作用主要展現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先換填強(qiáng)度較為優(yōu)良的墊層材料后，對(duì)于提升建筑物地基的承載力有著重要作用。其次，換填壓縮性能較為優(yōu)良的材料，可以大幅度降低建筑物的沉降量。與此同時(shí)，地基工程換填透水性較為優(yōu)良的材料，不僅僅可以在一定程度上使得基礎(chǔ)層下方的孔隙水壓力快速消失，降低基土塑性破壞的可能性，而且其還可以增快墊層下方弱土層的固結(jié)速度。而且地基換填砂石等材料，由于其具有顆粒直徑大、孔隙大、無(wú)毛細(xì)水等特點(diǎn)，使得其可以高效避免材料受凍而導(dǎo)致的凍脹問(wèn)題的出現(xiàn)。例如：很多建筑物的散水和臺(tái)階以及道路面層下方均鋪設(shè)一定厚度的砂石，采用的就是此原理（如圖1）。除此之外，建筑企業(yè)在濕陷性換土地基的施工過(guò)程中，利用素土或者灰土材料來(lái)替代黃土，可以高效防止?jié)裣菪巫儐?wèn)題的出現(xiàn)。而且換填后的材料由于具有較高的密實(shí)度，使得其還具有較為優(yōu)良的防水性，這對(duì)于降低天然黃土層被水浸泡的概率有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。最后，換填法不僅僅可以滿足如上的要求，而且在現(xiàn)階段倡導(dǎo)生態(tài)環(huán)保的社會(huì)中，其不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成水質(zhì)、噪聲、大氣以及地面泥漿的污染問(wèn)題，只是有一定的振動(dòng)感，但波及范圍非常小。

圖1 建筑物的散水

2 地基處理?yè)Q填法適用范圍和施工方法

隨著建筑行業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展，換填法地基處理技術(shù)普遍利用在建筑物地基處理工程中，但是其也具有一定的適用范圍。在建筑企業(yè)對(duì)地基工程開(kāi)展施工作業(yè)的過(guò)程中，假如發(fā)現(xiàn)軟土層的承載力度和形變特點(diǎn)沒(méi)有辦法達(dá)成預(yù)期建筑物施工的目標(biāo)，同時(shí)軟土層的厚度在規(guī)定的范圍內(nèi)，這時(shí)就要合理利用換填法地基處理技術(shù)來(lái)滿足軟土層的施工需求了。在當(dāng)前的社會(huì)中，換填法地基處理技術(shù)一般利用在對(duì)承載力和載荷需求較小的建筑物、公路工程的施工過(guò)程中。與此同時(shí)，其還廣泛運(yùn)用在軟土層為淤泥、濕陷性黃土、淤泥質(zhì)土、暗溝等區(qū)域中。通常的換填法地基處理技術(shù)的處理深度是3m左右，最小值一般要超過(guò)0.5m。從目前建筑行業(yè)換填法地基處理的層面而言，其施工方法主要可以劃分為以下2種：

2.1 利用機(jī)械進(jìn)行碾壓的方法

顧名思義，所謂的利用機(jī)械設(shè)備開(kāi)展碾壓工作的方法，主要就是施工企業(yè)利用壓路設(shè)備、推土機(jī)以及相關(guān)的碾壓設(shè)施來(lái)對(duì)地基土開(kāi)展壓實(shí)和碾實(shí)工作。在日常的施工過(guò)程中，施工人員要提前將軟土層挖出，并在對(duì)基礎(chǔ)坑底部開(kāi)展全方位的碾壓工作后，再將替換材料逐層加入、逐層壓實(shí)，最終使得替換土層和碎石層的承載力度和強(qiáng)度滿足預(yù)期的需求和目標(biāo)。需要建筑企業(yè)和施工人員重視的一點(diǎn)是：在利用機(jī)械設(shè)備開(kāi)展碾壓工作的過(guò)程中，其碾壓速度要合理管控在2.0km/h以內(nèi)。

2.2 利用重錘進(jìn)行壓實(shí)的方法

運(yùn)用重錘設(shè)備進(jìn)行壓實(shí)的方法，主要指的就是建筑企業(yè)通過(guò)利用相關(guān)的機(jī)械設(shè)備將重錘提升到一定的高度，然后讓重錘以自由落體的速度下降，進(jìn)而達(dá)成對(duì)地基土層反復(fù)捶打的目標(biāo)，最終滿足增強(qiáng)建筑物地基土層承載力的需求（如圖2）。在建筑企業(yè)開(kāi)展重錘壓實(shí)作業(yè)的過(guò)程中，其運(yùn)用的機(jī)械設(shè)備主要有：起重機(jī)械、重錘、鋼絲繩和吊鉤等。壓實(shí)順序是先壓實(shí)外部再壓實(shí)內(nèi)部。與此同時(shí)，在壓實(shí)作業(yè)的開(kāi)展過(guò)程中，施工人員要合理管控土壤的含水量，盡可能的確保壓實(shí)成效滿足預(yù)期的目標(biāo)。

圖2 利用重錘進(jìn)行壓實(shí)

3 建筑地基施工中換填墊層法技術(shù)處理方法

3.1 在基坑開(kāi)挖環(huán)節(jié)

在目前的建筑物地基處理施工作業(yè)的開(kāi)展過(guò)程中，基坑開(kāi)挖可以說(shuō)是換填法地基處理中具有不可或缺作用的關(guān)鍵組成部分之一，其同時(shí)也是地基處理施工作業(yè)的第一項(xiàng)環(huán)節(jié)。在具體的施工過(guò)程中，其需要適當(dāng)合理的挖出不良地基的土壤，然后再利用相關(guān)材料進(jìn)行替換回填，進(jìn)而全方位的提高建筑物地基的承載能力。與此同時(shí)，建筑企業(yè)要想開(kāi)挖深度可以達(dá)成預(yù)期的施工目標(biāo)，防止出現(xiàn)深度不符、過(guò)度擾動(dòng)原狀土、深度不足等問(wèn)題，那么就一定要根據(jù)先深后淺的順序來(lái)開(kāi)展施工作業(yè)，先由機(jī)械設(shè)備開(kāi)展大范圍的開(kāi)挖工作，在即將達(dá)到預(yù)期的高度時(shí)，可以適當(dāng)利用人工開(kāi)挖的方式，進(jìn)而最大限度的確保開(kāi)挖深度的準(zhǔn)確性。

3.2 在邊坡支護(hù)環(huán)節(jié)

在換填法地基處理施工作業(yè)的進(jìn)行過(guò)程中，通常會(huì)出現(xiàn)地基邊坡強(qiáng)度不符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題，再加上地基施工時(shí)間長(zhǎng)、施工作業(yè)工程量大、這在一定程度上導(dǎo)致邊坡極易受到內(nèi)部和外界因素的影響。一旦邊坡出現(xiàn)坍塌問(wèn)題，不僅僅會(huì)影響換填法地基處理的正常施工環(huán)節(jié)和流程，而且還極有可能會(huì)影響施工人員的生命安全。所以，在正式開(kāi)始施工作業(yè)之前，建筑企業(yè)的施工人員一定要做好邊坡支護(hù)工作，進(jìn)而通過(guò)增強(qiáng)邊坡坍塌預(yù)防力度來(lái)高效確保地基工程施工的安全性。目前建筑行業(yè)普遍利用的方式為運(yùn)用支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行全方位的增強(qiáng)，然后再以具體施工中邊坡強(qiáng)度的變化情況為基礎(chǔ)采取具有目的性的策略（如圖3）。與此同時(shí)，利用支護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性，不但可以展現(xiàn)增強(qiáng)邊坡地質(zhì)的防護(hù)作用，而且還可以高效防止地基換填過(guò)程中砂石混入到邊坡以及墊層中等問(wèn)題的出現(xiàn)。

圖3 邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)

4 地基處理?yè)Q填法的施工要點(diǎn)

4.1 換填土層為素土墊土層的施工要點(diǎn)

在換填法地基處理過(guò)程中，當(dāng)換填土層要替換成素土墊土層時(shí)，建筑企業(yè)要想確保素土層可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期承載力的需求，就一定要對(duì)壓縮模量抱有高度的重視和關(guān)注，盡可能的將壓縮模量控制在14.0-30.0MPa之間。與此同時(shí)，建筑企業(yè)管理人員還要全方位的增快施工速度和減少施工成本投入力度，管控好素土層的含水量，這對(duì)于確保地基處理施工作業(yè)的有序開(kāi)展有著關(guān)鍵作用。

4.2 換填土層為灰土墊土層的施工要點(diǎn)

當(dāng)換填土層主要是灰土墊土層時(shí)，其在一定程度上表示墊土層是由石灰和土壤根據(jù)一定的比例混合而制成的。其中需要施工人員提起高度重視的一點(diǎn)是：土壤和石灰的混合配置比例要維持在3:7。與此同時(shí)，在石灰和土壤配置工作結(jié)束之后，施工人員要在合理管控土層含水量的基礎(chǔ)上開(kāi)展分層回填和壓實(shí)工作，這對(duì)于全面提升施工成效有著重要作用。除此之外，在施工過(guò)程中，最為重要的施工環(huán)節(jié)就是分層壓實(shí)，而且還要確保灰土不被水源浸泡。

4.3 換填土層為砂礫石墊層的施工要點(diǎn)

當(dāng)換填法地基處理的墊層材料為砂礫石的時(shí)候，建筑企業(yè)的施工人員一定要以砂礫石的特點(diǎn)為基礎(chǔ)，全方位的做好攤鋪和壓實(shí)工作。與此同時(shí)，在施工過(guò)程中，工作人員要盡可能的降低對(duì)地基的擾動(dòng)程度，管控好震蕩壓實(shí)的力度。并且震蕩壓實(shí)的過(guò)程要均勻開(kāi)展，這樣一來(lái)，不僅僅可以高效防止漏震和漏壓?jiǎn)栴}的出現(xiàn)，而且還要最大限度的確保建筑物地基的施工質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)階段的建筑行業(yè)中，建筑物地基施工可以說(shuō)是整體施工作業(yè)中具有舉足輕重作用的關(guān)鍵組成部分之一，而換填法地基處理作為地基施工過(guò)程中利用最為普遍的方法之一。雖然其具有施工便捷、投入成本較低等突出優(yōu)點(diǎn)，但是其在利用過(guò)程中還是存在著一定的問(wèn)題和潛在隱患，因此，建筑企業(yè)的管理人員和施工人員一定要對(duì)此部分問(wèn)題抱有高度的重視和關(guān)注，從而通過(guò)在具體施工中規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的開(kāi)展地基質(zhì)量管控工作來(lái)確保地基工程的品質(zhì)，這對(duì)于提升建筑物的安全性和國(guó)民的生活品質(zhì)有著重要作用。

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陳薛江（1989.6- ），男，漢，籍貫：山東青州，職稱：助理工程師，學(xué)歷：大專，單位：山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司，研究方向：建設(shè)工程。

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A

1007-6344（2021）04-0140-02