换填垫层法定义

换填垫层法定义：

当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换填土垫层来处理软弱地基。即将基础下一定范围内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、砂石或灰土等，并分层夯实至设计要求的密实程度，作为地基的持力层。

换填垫层法主要作用：

换填法适于浅层地基处理，处理深度可达2～3米。在饱和软土上换填砂垫层时，砂垫层具有提高地基承载力，减小沉降量，防止冻胀和加速软土排水固结的作用。具体表现为：

(1)置换作用。将基底以下软弱土全部或部分挖出，换填为较密实材料，可提高地基承载力，增强地基稳定。

(2)应力扩散作用。基础底面下一定厚度垫层的应力扩散作用，可减小垫层下天然土层所受的压力和附加压力，从而减小基础沉降量，并使下卧层满足承载力的要求。

(3)加速固结作用。用透水性大的材料作垫层时，软土中的水分可部分通过它排除，在建筑物施工过程中，可加速软土的固结，减小建筑物建成后的工后沉降。

(4)防止冻胀。由于垫层材料是不冻胀材料，采用换土垫层对基础地面以下可冻胀土层全部或部分置换后，可防止土的冻胀作用。

(5)均匀地基反力与沉降作用。对石芽出露的山区地基，将石芽间软弱土层挖出，换填压缩性低的土料，并在石芽以上也设置垫层；或对于建筑物范围内局部存在松填土、暗沟、暗塘、古井、古墓或拆除旧基础后的坑穴，可进行局部换填，保证基础底面范围内土层压缩性和反力趋于均匀。

因此，换填的目的就是：提高承载力，增加地基强度；减少基础沉降；垫层采用透水材料可加速地基的排水固结。

1概念

换填法又称换土法。

所谓换土法是指将路基范围内的软土清除，用稳定性好的土、石回填并压实或夯实。在公路施工中，一般采用的是开挖换填天然砂砾,即在一定范围内,把影响路基稳定性的淤泥软土用挖掘机挖除,用天然砂砾进行换置,开挖换填深度在2m以内,采用分层填筑、分层压实、分层检测压实度的方法施工。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。在换填过程中，对于换填的天然沙砾中石头的粒径、含量和级配也应充分考虑，最好做试验检测，避免无法压实而引起沉降。

浅层处理和深层处理很难明确划分界限，一般可认为地基浅层处理的范围大致在地面以下5m深度以内。浅层人工地基的采用不仅取决于建筑物荷载量值的大小，而且在更大程度上与地基土的物理力学性质有关。地基浅层处理与深层处理相比，一般使用比较简便的工艺技术和施工设备，耗费较少量的材料。

2适用范围

换填法(Replacement Method、Cushion)就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，

然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。

换土垫层与原土相比，具有承载力高、刚度大、变形小等优点。

按换填材料的不同，将垫层分为砂垫层、砂卵石垫层、碎石垫层、灰土或素土垫层、煤渣垫层、矿渣垫层以及用其它性能稳定、无侵蚀性的材料做的垫层等。

换填法适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。换填法还适用于一些地域性特殊土的处理，用于膨胀土地基可消除地基土的胀缩作用，用于湿陷性黄土地基可消除黄土的湿陷性，用于山区地基可用于处理岩面倾斜、破碎、高低差，软硬不匀以及岩溶等，用于季节性冻土地基可消除冻胀力和防止冻胀损坏等。

3垫层作用

1、提高地基承载力，大家知道，浅基础的地基承载力与基础下土层的抗剪强度有关。如果以抗剪强度较高的砂或其它填筑材料代替较软弱的土，可提高地基的承载力，避免地基破坏。

2、减少沉降量，一般地基浅层部分的沉降量在总沉降量中所占的比例是比较大的。以条形基础为例，在相当于基础宽度的深度范围内的沉降量约占总沉降量的50%左右。加以密实砂或其它填筑材料代替上部软弱土层，就可以减少这部分的沉降量。由于砂垫层或其它垫层对应力的扩散作用，使作用在下卧层土上的压力减小，这样也会相应减小下卧层土的沉降量。

3、加速软弱土层的排水固结，建筑物的不透水基础直接与软弱土层相接触时，在荷载的作用下，软弱土地基中的水被迫绕基础两侧排出，因而使基底下的软弱土不易固结，形成较大的孔隙水压力，还可能导致由于地基强度降低而产生塑性破坏的危险。砂垫层和砂石垫层等垫层材料透水性大，软弱土层受压后，垫层可作为良好的排水面，可以使基础下面的孔隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结和提高其强度，避免地基土塑性破坏。

4、防止冻胀，因为粗颗粒的垫层材料孔隙大，不易产生毛细管现象，因此可以防止寒冷地区土中结冰所造成的冻胀。这时，砂垫层的底面应满足当地冻结深度的要求。

5、消除膨胀土的胀缩作用，在膨胀土地基上采用换土垫层法时，一般可选用砂、碎石、块石、煤渣或灰土等作为垫层，但是垫层的厚度应根据变形计算确定，一般不小于30cm，且垫层的宽度应大于基础的宽度，而基础两侧宜用与垫层相同的材料回填。

6、消除湿陷性黄土的湿陷作用，采用素土、灰土或二灰土垫层处理湿陷性黄土，可用于消除1～3m 厚黄土层的湿陷性。

7、用于处理暗浜（bang 小河沟）和暗沟的建筑场地，城市建筑场地，有时遇到暗浜和暗沟。此类地基具有土质松软、均匀性差、有机质含量较高等特点，其承载力一般都满足不了建筑物的要求。一般处理的方法有基础加深、短柱支承和换土垫层。而换土垫层适用于需要处理范围较大，处理深度不大，土质较差，无法直接作为基础持力层的情况。

在各种不同类型的工程中，垫层所起的主要作用有时也是不同的。例如砂垫层可分为换土砂垫层和排水砂垫层两种。一般工业与民用建筑物基础下的砂垫层主要起换土的作用；而在路堤及土坝等工程，主要是利用砂垫层起排水固结作用，提高固结速率，促使地基土的强度增长。换土垫层视工程具体情况而异，软弱土层较薄时，常采用全部换土，软弱土层较厚时，可采用部分换土，并允许有一定程度的沉降及变形，如图。

如前所述，换填法的主要作用是改善原地基土的承载力并减少其沉降量。这一目的通常是通过外界的压（夯、振）实功来实现的。

当地基软弱土层较薄，而且上部荷载不大时，也可直接以人工或机械方法(填料或石填料)进行表层压、

夯、振动等密实处理，同样可取得换填加固地基的效果。

4压实作用

土的压实：是指土体在压实能量作用下，土颗粒克服粒间阻力，产生位移，使土中孔隙减小，密度增加。土的压实性：是指土在压实能量作用下能被压密的特性。影响土压实性的因素很多，主要有含水量、击实功及土的级配等。

1、土的压实与含水量的关系

在低含水量时，水被土颗粒吸附在土粒表面，土颗粒因无毛细管作用而互相联结很弱，土粒在受到夯击等冲击作用下容易分散而难于获得较高的密实度。

在高含水量时，土中多余的水分在夯击时很难快速排出而在土孔隙中形成水团，削弱了土颗粒间的联结，使土粒润滑而变得易于移动，夯击或碾压时容易出现类似弹性变形的“橡皮土”现象（软弹现象），失去夯击效果。

所以，含水量太高或太低都得不到好的压实效果。要使土的压实效果最好，其含水量一定要适当。

土的干密度是反映土的密实度的重要指标。

将同一种土，配制成若干份不同含水量的试样，用同样的压实能量分别对每一份试样进行击实后，测定各试样击实后的含水量和干密度，从而绘制含水量与干密度关系曲线，称为压实曲线。

压实曲线表明，存在一个含水量可使填土的干密度达到最大值，产生最好的击实效果。

最优含水量：将这种在一定夯击能量下填土最易压实并获得最大密实度的含水量称作土的最优含水量，用wop表示。

最大干密度：在最优含水量下得到的干密度称作填土的最大干密度，用ρdmax表示。

2、击实功

击实功是用击数来反应的，如用同一种土料，在同一含水量下分别用不同击数进行击实试验，就能得到一组随击数不同的含水量与干密度关系曲线。从而得出如下结论：

对于同一种土，最优含水量和最大干密度随压实功能而变化；

击实功能愈大，得到的最优含水量愈小，相应的最大干密度愈高。但干密度增大不与击实功增大成正比，故企图单存的用增大击实功以提高干密度是不经济的。有时还会引起填土面出现所谓“光面”。

含水量超过最优含水量以后，压实功能的影响随含水量的增加而逐渐减小；

击实曲线和饱和曲线（土在饱和状态=100%时含水量与干密度的关系曲线）不相交，且击实曲线永远在饱和曲线的下方。

这是因为在任何含水量下，土都不会被击实到完全饱和状态，亦即击实后的土内总留存一定量的封闭气体，故土是非饱和的。相应于最大干密度的饱和度在80%左右。

3、土的级配

级配良好的土易于压实，压实性较好，这是因为不均匀土内较粗土粒形成的孔隙有足够的细土粒去充填，因而能获得较高的干密度。均匀级配的土压实性较差，因为均匀土内较粗的土粒形成的孔隙很少有细土粒去充填。

以上所揭示的土的压实特性均是由室内击实试验中得到的。但实际工程中垫层填土、路堤施工填筑的情况与室内击实试验的条件是有差别的。室内击实试验是用锤击的方法使土体密度增加。实际上击实试验使土样在有侧限的击实筒内进行，不可能发生侧向位移，力作用在有侧限的土体上，则夯实会均匀，且能在最优含水量状态下获得最大干密度。而现场施工的土料，土块大小不一，含水量和铺填厚度又很难控制均匀，实际压实土的均匀性会较差。因此，施工现场所能达到的干密度一般都低于击实试验所获得的最大干密度。因此，对现场土的压实，应以压实系数与施工含水量来进行控制。

5垫层设计

垫层的设计主要是确定以下四个参数：垫层的厚度、垫层的宽度、承载力和沉降。

垫层设计的主要内容是确定断面的合理厚度和宽度。对于垫层，既要求有足够的厚度来置换可能被剪切破坏的软弱土层，又要有足够的宽度以防止垫层向两侧挤出。对于排水垫层来说，除要求有一定的厚度和密度满足上述要求外，还要求形成一个排水面，促进软弱土层的固结，提高其强度，以满足上部荷载的要求。

1、垫层厚度的确定

垫层的厚度一般根据垫层底面处土的自重应力与附加应力之和不大于同一标高处软弱土层的容许承载力，如图所示。其表达式为：（见教材公式2.1-1）

垫层面处的附加压力，可分别按教材式2.1-3简化计算。

具体计算时，一般是先初步拟定的一垫层厚度，再用上式验算，直到满足要求为止。

垫层厚度一般不宜大于3m，也不宜小于0.5m。

太厚施工较困难，太薄则换土垫层的作用不显著。所垫层厚度的确定，除应满足计算要求外，还应根据当地的经验综合考虑。

2、垫层宽度的确定

垫层的宽度除应满足基础地面应力扩散的要求外，还应考虑垫层侧面土的强度条件，防止垫层材料由于侧面土的强度不足或由于侧面土的较大变形而向侧边挤出，增大垫层的竖向变形，使建筑物沉降增大。

垫层宽度的取值，可按两种方法计算：一种是教材5页公式2.1-4的扩散角法；另一种是按垫层侧面土的地基承载力设计值确定垫层的宽度，见教材5页表2.1-2。

3、垫层承载力的确定

经换填处理后的地基，由于理论计算方法尚不完善，垫层的承载力宜通过现场荷载试验确定，如对于一般工程可直接用标准贯入试验、静力触探和取土分析法等。对于不太重要的、小型的、轻型的或对沉降要求不高的工程，在无试验资料或经验时可按教材6页表2.1-3确定。

4、沉降计算

垫层地基的沉降分两部分，一是垫层自身的沉降，二是软弱下卧层的沉降，由于垫层材料模量远大于下卧层模量，所以在一般情况下，软弱下卧层的沉降量占整个沉降量的大部分。垫层下卧层的沉降量可按国标准《建筑地基基础设计规范》GB 5007的有关规定计算以保证垫层的加固效果及建筑物的安全使用。第四节垫层的施工

6施工方法

换土垫层的施工可按换填材料(如砂石垫层、素土势层、灰土垫层、粉煤灰垫层和矿渣垫层等)分类，或按压(夯、振)实方法分类。目前国内常用的垫层施工方法，主要有机械碾压法、重锤夯实法和振动压实法。

机械碾压法是采用各种压实机械，如压路机、羊足碾、振动碾等来压实地基土的一种压实方法。这种方法常用于大面积填土的压实、杂填土地基处理、道路工程基坑面积较大的换土垫层的分层压实。施工时，先按设计挖掉要处理的软弱土层，把基础底部土碾压密实后，再分层填土，逐层压密填土。

重锤夯实法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。主要设备为起重机、夯锤、钢丝绳和吊钩等。重锤夯实法—般适用地下水位距地表0.8m以上非饱和的粘性土、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。因为饱和土在瞬间冲击力作用下水不易排出，很难夯实。

振动压实法是利用振动压实机将松散土振动密实。地基土的颗粒受振动而发生相对运动，移动至稳固位置，减小土的孔隙而压实。此法适用于处理无粘性土或粘粒含量少、透水性较好的松散杂填土以及矿渣、碎石、砾砂、砾石、砂砾石等地基。

总的来说，垫层施工应根据不同的换填材料选择施工机械。粉质粘土、灰土宜采用平碾、振动碾和羊足碾，中小型工程也可采用蛙式打夯机、柴油夯；砂石等宜采用振动碾；粉煤灰宜用平碾、振动碾、平板式振动器、蛙式夯；矿渣宜采用平碾、振动碾、平板式振动器。

1、材料要求

在垫层的施工中，填料质量的好坏、是直接影响垫层施工质量的关键因素。对于砂、石料和矿渣等垫层主要检验其粒径级配以及含泥量，对于土、石灰填料主要检查其含水量是否接近最优含水量，石灰的质量等级以及活性CaO十MgO的含量、存放时间等。各种填料的一般质量要求见下表。

2、施工参数、机具及方法选择

砂石垫层选用的砂石料应进行室内击实试验，根据曲线确定最大干密度和最优含水量，然后根据设计要求的压实系数确定设计要求的，以此作为检验砂石垫层质量控制的技术指标。在无击实试验数据时，砂石垫层的中密状态可作为设计要求的干密度：中砂1.6 ，粗砂1.7 ，碎石、卵石2.0～2.1 即可。

砂和砂石垫层采用的施工机具和方法对垫层的施工质量至关重要。下卧层是高灵敏度的软土时，在铺设第一层时要注意不能采用振动能量大的机具扰动下卧层，除此之外，一般情况下，砂及砂石垫层首先用振动法。因为，振动法更能有效地使砂和砂石密实。我国目前常采用的方法有振动压实法(包括平振和插振)、夯实法、碾压法等。常采用的机具有：振捣器、振动压实机、平板振动器、蛙式打夯机、压路机等。

3、施工要点

⑴砂垫层施工中的关键是将砂加密到设计要求的密实度。加密的方法常用的有振动法(包括平振、插振、夯实)、碾压法等。这些方法要求在基坑内分层铺砂，然后逐层振密或压实，分层的厚度视振动力的大小而定，—般为15～20cm。施工时，应将下层的密实度经检验合格后，方可进行上层施工。

⑵砂及砂石料可根据施工方法的不同控制最优含水量。最优含水量由工地试验确定。

⑶铺筑前，应先行验槽。浮土应清除，边坡必须稳定，防止塌土。基坑(槽)两侧附近如有低于地基的孔洞、沟、井和墓穴等，应在未做垫层前加以填实。

⑷开挖基坑铺设砂垫层时，必须避免扰动软弱土层的表面，否则坑底土的结构在施工时遭到破坏后，其强度就会显著降低，以致在建筑物荷重的作用下，将产生很大的附加沉降。因此，基坑开挖后应及时回填，不应暴露过久或浸水，并防止践踏坑底。

⑸砂、砂石垫层底面应铺设在同一标高上，如深度不同时，基坑地基土面应挖成踏步（阶梯）或斜坡搭接，搭接处应注意捣实，施工应按先深后浅的顺序进行。

⑹人工级配的砂石垫层，应将砂石拌和均匀后，再行铺填捣实。采用细砂作为垫层的填料时，应注意地下水的影响，且不宜使用平振法、插振法。

⑺地下水位高出基础底面时，应采用排水降水措施，这时要注意边坡的稳定，以防止塌土混入砂石垫层中影响垫层的质量。

7质量检验

垫层质量检验包括：分层施工质量检查和工程质量验收。

分层施工的质量和质量标准应使垫层达到设计要求的密实度。检验方法主要有：环刀法和贯入法(可用钢叉或钢筋贯入代替)两种。

⑴环刀法：用容积不小于200 的环刀压入垫层中的每层2/3的深度处取样，测定其干密度，干密度

应不小于该砂石料在中密状态的干密度值。

⑵贯入测定法：先将砂垫层表面3cm左右厚的砂刮去，然后用贯入仪、钢钗或钢筋以贯入度的大小来定性地检验砂垫层质量，以不大于通过相关试验所确定的贯入度为合格。钢筋贯入法所用的钢筋为￠20mm，长1.25m的平头钢筋，垂直举离砂垫层表面70cm时自由下落，测其贯入深度。钢叉贯入法所用的钢叉如图（有四齿，齿的间距、长，木柄长，重40N），它于50cm高处自由落下，测其贯入深度。

工程竣工质量验收的检测、试验方法有：

⑴静载荷试验

根据垫层静载荷实测资料，确定垫层的承载力和变形模量。

⑵静力触探试验

根据现场静力触探试验的比贯入阻力曲线资料，确定垫层的承载力及其密实状态。

⑶的标准贯入试验

由标准贯入试验的贯入锤击数，换算出垫层的承载力及其密实状态。

⑷轻便触探试验

利用轻便触探试验的锤击数，确定垫层的承载力、变形模量和垫层的密实度。

⑸中型或重型以及超重型动力触探试验

根据动力触探试验锤击数，确定垫层的承载力、变形模量和垫层的密实度。

⑹现场取样做物理、力学性质试验

检验垫层竣工后的密实度，估算垫层的承载力及压缩模量。

上述试验、检测项目，对于中小型工程不需全部采用，对于大型或重点工程项目应进行全面的检查验收。

其检验数量每单位工程不应少于3点；1000 以上工程，每100 至少应有1点；3000 以上的工程，每300 至少应有1点。每一独立基础下至少应有1点，基槽每10～20m应有1点。

8常见问题

1、机械开挖基坑时，出现超挖现象，使垫层的下卧土层发生扰动，降低了基底软土的强度。

预防的办法是：机械开挖基坑时，预留30～50cm的土层由人工清理。

处理的办法是：如实际中出现了超挖的现象或基坑底的土受到扰动，如标高允许的话，适当调整垫层的标高，由人工清理掉基坑底的扰动软土，再进行垫层施工。

2、进厂材料不符合质量要求。

常见的材质方面的问题有：进厂的砂石材料级配不合理，含泥量过大；石灰、粉煤灰不符合质量等级要求，含水量过大或过小，有机质含量过高，石灰的存放时间过长等；灰土拌合不均匀；土料含水量过大或过小，土料没过筛就使用，土料含有机质、杂质过多。如此种种。

预防和处理办法，要针对不同的质量不合格原因，采取相应的措施。总起来说，就是要严把材料近料关，定期对材料进行抽样检查，甚至对每批进厂材料均要抽样检查，严禁不合格的填料用于垫层工程中。三分层填筑密实度不均匀或密度值太小。

产生的原因主要是，由于施工时分层厚度太大，导致分层铺筑密实度达不到设计要求，或者由于填土的含水量远大于或小于其最优含水量以及压实遍数不够均会导致垫层密实度达不到设计要求。另外，密实度不均匀也是由于施工方法不当引起。

预防和处理的办法为：改进施工方法，采用恰当的分层厚度、压实遍数，严格控制施工时填料的含水量接近其最优含水量。对于砂石垫层、干渣垫层，一般要保持洒水饱和时进行施工。对素土、灰土和粉煤灰垫层，含水量要在范围内施工才能达到设计密实度。另外在垫层搭接部位要严格控制，避免发生密实度不均匀，适当增加质量抽检数量和次数，防止这种现象出现。基坑底已存在的古穴、古井、空洞等未及

地基换填处理施工方案

目录 一、编制依据 (2) 二、工程概况 (2) 三、施工准备 (5) 四、施工流程及施工工艺 (7) 五、成品保护措施 (8) 六、质量标准及控制措施 (8) 七、安全文明施工注意事项 (9)

一、编制依据 二、工程概况 大兴孙村B-17地块项目位于北京市大兴区黄村镇孙村组团范围内，东至盛顺街中心线，南至海鑫南路南红线，西至盛达街西红线，北至安顺南路中心线。项目为住宅小区，包括限价房、商品房和自住型商品房三个部分。 建设单位：北京尚居置业有限公司 设计单位：筑博设计股份有限公司 监理单位：北京建扶工程建设监理有限责任公司 勘察单位：北京京岩工程有限公司 项目用地面积为160281.66 m2，规划设计为R2二类居住用地。总建筑面积为188343.44m2，其中，地下建筑面积为39843.6m2，地上建筑面积为148500m2。1～5#楼为6层，建筑高度16.95m；6～11#楼为7层，建筑高度18m。 本工程1#~5#/6#~11#楼±0.000相对的绝对标高33.650/33.200。根据现场勘察及室内试验成果，地层按成因类型、沉积年代划分为人工堆积层、新近沉积层及第四纪沉积层3大类，表层为一般厚约0.40m～7.80m的人工堆积之粘质粉土填土①层及房渣土①1层。人工堆积层以下为新近沉积层：标高28.41m～

31.75m以下为粉质粘土、粘质粉土②层，砂质粉土、粘质粉土②1层，粉砂、细砂②2层及重粉质粘土、粘土②3层。 依据岩土工程勘察报告及基础结构设计施工图纸要求，3#、4#、5#、6#、8#、10#楼拟采用筏板基础+人工换填地基方案。具体情况如下：

换填垫层法定义

换填垫层法定义： 当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换填土垫层来处 理软弱地基。即将基础下一定范围内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、砂石或灰土等，并分层 夯实至设计要求的密实程度，作为地基的持力层。 换填垫层法主要作用： 换填法适于浅层地基处理，处理深度可达2～3米。在饱和软土上换填砂垫层时，砂垫层具有提高地基承载力，减小沉降量，防止冻胀和加速软土排水固结的作用。 具体表现为： (1)置换作用。将基底以下软弱土全部或部分挖出，换填为较密实材料，可提高地基承载力，增强地基稳定。 (2)应力扩散作用。基础底面下一定厚度垫层的应力扩散作用，可减小垫层下天然土层所受的压力和附加压力，从而减小基础沉降量，并使下卧层满足承载力的要求。 (3)加速固结作用。用透水性大的材料作垫层时，软土中的水分可部分通过它排除，在建筑物施工过程中，可加速软土的固结，减小建筑物建成后的工后沉降。 (4)防止冻胀。由于垫层材料是不冻胀材料，采用换土垫层对基础地面以下可冻胀土层全部或部分置换后，可防止土的冻胀作用。 (5)均匀地基反力与沉降作用。对石芽出露的山区地基，将石芽间软弱土层挖出，换填压缩性低的土料，并在石芽以上也设置垫层；或对于建筑物范围内局部存在松填土、暗沟、暗塘、古井、古墓或拆除旧 基础后的坑穴，可进行局部换填，保证基础底面范围内土层压缩性和反力趋于均匀。 因此，换填的目的就是：提高承载力，增加地基强度；减少基础沉降；垫层采用透水材料可加速地基 的排水固结。 1概念 换填法又称换土法。 所谓换土法是指将路基范围内的软土清除，用稳定性好的土、石回填并压实或夯实。在公路施工中，一般采用的是开挖换填天然砂砾,即在一定范围内,把影响路基稳定性的淤泥软土用挖掘机挖除,用天然砂砾进行换置,开挖换填深度在2m以内,采用分层填筑、分层压实、分层检测压实度的方法施工。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。在换填过程中，对于换填的天然沙砾中石头的粒径、含量和级配也应充分考虑，最好做试验检测，避免无法压实而引起沉降。 浅层处理和深层处理很难明确划分界限，一般可认为地基浅层处理的范围大致在地面以下5m深度以内。浅层人工地基的采用不仅取决于建筑物荷载量值的大小，而且在更大程度上与地基土的物理力学性质有关。地基浅层处理与深层处理相比，一般使用比较简便的 工艺技术和施工设备，耗费较少量的材料。 2适用范围 换填法(Replacement Method、Cushion)就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动， 使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。 换土垫层与原土相比，具有承载力高、刚度大、变形小等优点。 按换填材料的不同，将垫层分为砂垫层、砂卵石垫层、碎石垫层、灰土或素土垫层、煤渣垫层、矿渣垫层以及用其它性能稳定、无侵蚀性的材料做的垫层等。 换填法适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。换填法还适用于一些地域性特殊土的处理，用于膨胀土地基可消除地基土的胀缩作用，用于湿陷性黄土地 基可消除黄土的湿陷性，用于山区地基可用于处理岩面倾斜、破碎、高低差，软硬不匀以及岩溶等，用于季节性冻土地基可消除冻胀力 和防止冻胀损坏等。

换填垫层法定义知识讲解

换填垫层法定义

换填垫层法定义： 当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换填土垫层来处理软弱地基。即将基础下一定范围内的土层挖去，然后回填以强度较大的砂、砂石或灰土等，并分层夯实至设计要求的密实程度，作为地基的持力层。 换填垫层法主要作用： 换填法适于浅层地基处理，处理深度可达2～3米。在饱和软土上换填砂垫层时，砂垫层具有提高地基承载力，减小沉降量，防止冻胀和加速软土排水固结的作用。 具体表现为： (1)置换作用。将基底以下软弱土全部或部分挖出，换填为较密实材料，可提高地基承载力，增强地基稳定。 (2)应力扩散作用。基础底面下一定厚度垫层的应力扩散作用，可减小垫层下天然土层所受的压力和附加压力，从而减小基础沉降量，并使下卧层满足承载力的要求。 (3)加速固结作用。用透水性大的材料作垫层时，软土中的水分可部分通过它排除，在建筑物施工过程中，可加速软土的固结，减小建筑物建成后的工后沉降。 (4)防止冻胀。由于垫层材料是不冻胀材料，采用换土垫层对基础地面以下可冻胀土层全部或部分置换后，可防止土的冻胀作用。 (5)均匀地基反力与沉降作用。对石芽出露的山区地基，将石芽间软弱土层挖出，换填压缩性低的土料，并在石芽以上也设置垫层；或对于建筑物范围内局部存在松填土、暗沟、暗塘、古井、古墓或拆除旧基础后的坑穴，可进行局部换填，保证基础底面范围内土层压缩性和反力趋于均匀。 因此，换填的目的就是：提高承载力，增加地基强度；减少基础沉降；垫层采用透水材料可加速地基的排水固结。 1概念 换填法又称换土法。 所谓换土法是指将路基范围内的软土清除，用稳定性好的土、石回填并压实或夯实。在公路施工中，一般采用的是开挖换填天然砂砾,即在一定范围内,把影响路基稳定性的淤泥软土用挖掘机挖除,用天然砂砾进行换置,开挖换填深度在2m以内,采用分层填筑、分层压实、分层检测压实度的方法施工。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。在换填过程中，对于换填的天然沙砾中石头的粒径、含量和级配也应充分考虑，最好做试验检测，避免无法压实而引起沉降。 浅层处理和深层处理很难明确划分界限，一般可认为地基浅层处理的范围大致在地面以下5m深度以内。浅层人工地基的采用不仅取决于建筑物荷载量值的大小，而且在更大程度上与地基土的物理力学性质有关。地基浅层处理与深层处理相比，一般使用比较简便的工艺技术和施工设备，耗费较少量的材料。 2适用范围

卵石土换填法及计算

重庆开县康园自行车厂厂房工程卵石换填垫层计算和处理方法根据重庆宏源勘测设计有限公司提供的重庆开县康园自行车有限公司厂房工程地勘报告，本工程基础采用卵石垫层法对地基进行处理，即在基础底面影响范围内（每边宽出柱下独立基础基底各范围内），挖除素填土层及及局部的冲洪积层，换填厚的4：3：3 的级配卵石层，在卵石层之上做独立基础。换填卵石层置于粘土层上，粘土层地基基础承载力特征值不小于160 kPa。 具体要求及计算： 一、卵石填料的标准要求： 要求采用级配卵石，其配比关系宜为4：3：3 即： 卵石4（砾径50≥d≥20mm）:圆砾3（砾径20≥d≥2m）m:中粗砂3（砾径2≥d≥）。最大粒径不超过50mm，含泥量﹙＜颗粒含量﹚不超过3%。 二、施工参数： ①、使用18-24吨振动压路机； ②、压路机行驶度≤50m/min ； ③、毎层压实填料虚铺厚度≤40cm； ④、毎层先静压2 遍，再振压8 遍。 三、卵石垫层承载力特征值f ak 的确定 由静载荷试验确定或由N120 超重型动力触探试验确定。由灌水、灌砂法确定其压实系数后，根据压实系数按JGJ79-2002表确定：当压实系数在时，对于地基基础设计等级为丙级的建筑，其承载力特征值可取250kPa。 四、卵石垫层的计算： 1、依据JGJ79-2002规范第条，垫层的厚度Z 应根据下卧层的承载力确 定，并符合下式： Pz+Pc≤z f az

式中：Pz-垫层底面处的附加压力Pcz-垫层底面处土的自重压力f az-垫层底面处土层的地基承载力特征值（深度修正后）。 2、灰土垫层的承载力卵石垫层的承载力宜通过现场载荷试验确定，本工程的地基础设计等级为丙级，当4:3:3 卵石垫层的压实系数不小于时，其承载力特征值 f a 可采用250kPa。 3、计算基础底面面积A：卵石垫层的地基承载力特征值﹙不做深度修正﹚ f a=250kPa，单柱荷重标准值F k=2400kN，基础埋深d=，基础及上覆土的平均重度γ =20kN/m3。 F k 2400 代入矩形基础面积计算公式： A=lb f d = 250 2.5*20 = 基础宽度b=L ≥ f a d =，取b=L= 4、卵石垫层强度f ak 的验算卵石 垫层的强度要滿足GB5007-2002 规 范中式： f ak≥p k 求基础底面处的平均压力值p k：按GB5007-2002 规范中公式：P F K G K PK A 式中：F K -- 上部结构传至基础顶面的竖向压力=2400kN G K---基础自重和基础上的土重；矩形基础G K= （式中: L、b、d 分别为基础础的长度、宽度和埋深；γ 为基础和上伏土的平均重度取20kN/m3）

换填垫层法地基处理计算书

16#东头基础承载力计算书 地勘报告采用的标高与总图标高不一致，差值为0.7米，总图上标注16#楼±标高为29.80米，对应地勘报告为30.50米，设计室内外高差0.3米，即设计室外地面对应地勘报告为30.20米，16#东头在地勘剖面上对应第20-20轴的117点。117点处现状地面为29.56米。 现场挖坑的坑底标高为25.0米，从地勘剖面看已深入第3层粘土层约0.5米。分层铺填级配砂石垫层总厚度为1.20米， 1、按照《建筑地基处理技术规范》4.2.2条复核中间轴基础尺寸 式4.2.2-1 z cz ae p p f +≤ 承载力修正用的埋深 5.5d m =，m 1.018，d ηγ==， 01.200.25,0.25=20， 取，查表z z m b θ=> 110 1.018(5.50.5)200ae f kPa =+??-= =5.51899cz p kPa ?= 故20099101z ae cz p f p kPa ≤-=-= 根据公式4.2.2-3 ()(2tan )(2tan ) k c z bl p p p b z l z θθ-=++且b l =，()2100k c bl p p kN -= 2ztan 4.56b m θ+== 4.562ztan 4.562 1.2tan 20 3.69b m θ=-=-??= 2、按照《建筑地基处理技术规范》4.2.2条复核南北边轴基础尺寸 式4.2.2-1 z cz ae p p f +≤ 承载力修正用的埋深 5.2d m =，m 1.018，d ηγ==， 01.200.25,0.25=20， 取，查表z z m b θ=> 110 1.018(5.20.5)194.6ae f kPa =+??-=

水泥土换填施工方案.docx

北京市南水北调配套工程通州水厂工程 施工 01标段 水泥土换填施工方案 编制： 审核： 审批： 北京城建集团有限责任公司 2015年 9月 22日 目录 一、工程概况.................................................错误 !未定义书签。 工程概况.................................................错误 !未定义书签。 构筑物设计概况...........................................错误 !未定义书签。 主要工程量...............................................错误 !未定义书签。 二、编制依据及工艺试验结果...................................错误 !未定义书签。 编制依据.................................................错误 !未定义书签。 工艺试验结果.............................................错误 !未定义书签。 三、施工准备.................................................错误 !未定义书签。 材料准备.................................................错误 !未定义书签。 劳务动力使用计划.........................................错误 !未定义书签。 现场组织机构.............................................错误 !未定义书签。

3：7灰土换填施工组织设计方案

铁建所养路机械事业部车间改造加固工程地基灰土换填施工方案 2015年4月10日

一、工程概况： 本工程采用三七灰土处理地基，基础下-5.0米~-3.0米采用三七灰土换填，换填范围为独立基础外2米，压实系数不小于0.95，处理后复合地基承载力特征值不小于160kpa。三七灰土底标高为-5.0米。 二、施工准备 1、材料准备 1.1、土料：采用就地挖出的粘性土，不得含有有机杂质；土料应过筛，其颗粒不应大于15mm，如挖出的土不符合换填要求则需从场外购置运至场内。 1.2、石灰：采用同产地、同品种、同规格的熟石灰，并过筛，其颗粒不得大于5mm。石灰陈伏期不小于7天，不得夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质，也不得含有过多的水分。 2、主要机具设备 2.1、机械设备：旋耕机1台、装载机1台、蛙式打夯机1台。运输设备有：翻斗汽车3辆、1.5t机动翻斗车1辆。 2.2、主要工具：铁锨、铁耙、量斗、水桶、喷壶、胶管、铁筛（孔径为5mm、15mm）以及手推胶轮车等。 3、人员组织 3.1、现场管理人员：技术员1人，施工员1人，质检员1人，实验员1人，安全员1人。 3.2、现场施工人员：队长1人，旋耕机司机1人，装载机司机1人，

汽车司机1人，翻斗车司机1人，普工10人。 4、作业条件 4.1、验槽后原土碾压并办完隐蔽检查手续。 4.2、根据本工程的特点、填料种类、设计要求的压实系数及施工条件，确定填料含水量控制范围在14~18%、虚铺厚度30cm、碾压遍数为4遍。含水率控制现场以手握成团，两指轻捏即碎为宜。 4.3、做好测量放线等技术准备工作，在基坑的边坡上每隔20米钉好水平木桩，配合钢筋钢尺，层层拉线，以便施工过程中控制每层标高。 4.4、施工用水、用电引至施工现场，具备施工条件。 三、操作工艺 1、工艺流程 基底清理→灰土拌和→分层摊铺→分层夯（压）→分层检测→修整找平 2、基底清理 对基坑应先验槽，清除松土，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。 3、灰土拌和：采用铲车拌合。在基坑外存土场拌合均匀后，汽车运至基坑内进行分层碾压回填。 3.1、检查土料以及石灰质量是否符合标准的要求，然后分别过筛，以确保粒径的要求。 3.2、土料摊铺：在摊铺石灰前一天，将土均匀地摊铺在场地预定的

换填垫层法地基处理设计

换填垫层法地基处理设计 [摘要] 从土的压实机理出发，介绍了换填垫层法地基处理的设计方法。 [关键词] 软弱土地基换填垫层 1.概述 当软弱土地基的承载力和变形满足不了建筑物的要求，软弱土层的厚度又不大时，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，然后分层回填坚硬、较粗粒径的材料，并夯压密实，形成垫层的地基处理方法称为换填垫层法。 换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。换土深度一般不宜小于0.5m，也不宜大于3m。填料以渗水材料为佳。 垫层可选用下列材料：砂石、粉质粘土、灰土、矿渣、粉煤灰、其他工业废渣、土工合成材料等。 2.压实机理 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，还不能有效地克服引力而使土粒相对移动，这时压实效果比较差，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明显了，因而引力的减少就不显著，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。 在工程实践中，对垫层的碾压质量的检验，要求能获得填土的最大干密度max,其最大干密度可用击实试验确定。在标准的击实方法的条件下，对于不同含水量的土样，可得到不同的干密度，从而绘制干密度和制备含水量w的关系曲线，在曲线上的峰值即为最大干密度max，与之对应的制备含水量为最优含水量wop。 垫层的压实标准可按表1选用： 表1 各种垫层的压实标准 施工方法换填材料类别压实系数 碾压、振密或夯实碎石、卵石 0.94～0.97 砂夹石（其中碎石、卵石占全重的30%～50%）

基础砂石垫层换填施工方案

基础砂石垫层换填施工 方案 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

亚龙年产150套煤粉燃烧装置建设项目2＃3#楼 基础砂石换填施工方案 (03) 编制人： 审核人： 批准人： 南阳市住宅建筑工程有限公司 二零一六年十二月十九日 基础砂石垫层换填施工方案 1、工程概况： 根据设计图纸及设计、勘察等有关单位共同验槽后形成会议纪要，地下车库及2＃楼筏板基础砼垫层下采用人工级配砂石换填，其厚度最薄处大于等于2米，局部软弱层深挖部位最厚处约4米。 2、技术要求： 砂、石垫层级配根据设计为：20～50mm 青石：中粗砂＝3:7由验室根据级配做试验，提供最大干密度。 分层碾压，分层厚度200～300mm，压实系数大于等于。 垫层顶面每边超出基础底边不小于300mm。 压实后垫层的承载力特征值按180Kpa控制。 3、施工机械： 18t压路机1台，厦工50型装载机2台，10t自卸车4台。蛙式打夯机2台

4、操作方法： 预先设好料场铲车按照比例调配均匀，然后用铲车将砂石铺200～300mm厚，整个基础按由西向东先深后浅的顺序回填。先静压1～2遍，再振动压实，机械碾压速度及每层压实遍数暂定为50m/min,遍数8～10遍，纵横碾压。最后以静压一遍完成每层的碾压。 施工顺序为：砂石拌合现场取样送检符合设计要求分层回填分层碾压分层检验整体验收。 5、施工工艺方法要点： 严格控制填料级配:人工级配砂石料配比直接影响垫层质量。为此，在回填前要进行填料的抽样送检，在检验结果满足设计要求后，方能进行回填施工，回填过程中配比的抽检按每500立方米抽检一次。 铺设垫层前应验槽，将基底表面浮土、杂物清除干净，局部低于坑底的坑洼处，先人工开挖成规则的矩形。然后沙石回填，人工分层夯实。 基坑中间局部软弱层深挖处土面要挖呈阶梯状，并按先深后浅的顺序施工，搭接处应夯压密实。分层铺设时，接头应做成斜坡或阶梯形搭接，每层错开～1.0m，并并注意充分压实。 垫层应分层铺设，分层压实，坑边四周要抄上控制桩，中间厚度可以两边桩上拉线检验，确保每层施工均在监控之中。 振动碾压过程中可先按长度方向行驶，然后补压短边压不到的地方，或辅以蛙式打夯机补振。保证地基均获得规定遍数的压实功能，并保证边缘部位的压实质量。碾压时，轮迹应相互搭接1/3～1/2。

地基换填处理施工方案

目录 一、编制依据 (5) 二、工程概况 (6) 三、施工准备 (10) 2、材料准备 (11) 级配砂石：中粗砂：20%，粒径小于20MM的圆砾：30%，粒径20～50MM 的碎石50%。不得含有草根、树叶、塑料袋等有机杂物及垃圾。含泥量不宜超过5%，碎石或卵石最大粒径不得大于垫层或虚铺厚度的2∕3。 (11) 3、机械设备 (11) 另外，手推车、标准斗、靠尺、耙子、平头铁锹、胶皮管、小线和木折尺等若干。 (11) 4、劳动力投入 (12) 考虑分为南、北两个施工区域，组织两支劳务队各分成两个作业班组进行昼夜施工。每个班组约25人。 (12) 四、施工流程及施工工艺 (13) 1、施工流程： (13) 检验砂石质量→按配合比拌合砂石→基槽清理→分层铺筑砂石→洒水→碾压（夯实）→找平验收 (13) 2、施工工艺 (13) 1）开挖土方要求：根据勘察设计报告和设计施工图纸要求，分层开挖基槽，挖至设计标高以上300MM，验槽合格后人工清槽。 (13) 换填区域土方开挖至标高后请业主、监理、设计及勘察单位作土层及最终实际换填深度的确认，并做好现场会签及工程量签证手续。根据勘察设计报告，若基础底标高现有土层地基承载力高于换填后要求的地基承载力，则不需换填；

开挖过程中若遇到渣土或回填土，则一直开挖至原状土，换填厚度至少500MM。 (13) 2）应有级配砂石土工击实试验报告； (13) 3）分层铺筑砂石 (13) 砂石地基应分层铺设，分层夯压密实。每层厚度一般为250～300MM，分层厚度可用样桩控制。如坑底土质很软弱时，第一分层松砂厚度可酌情增加，增加厚度不计入垫层设计厚度内。 (13) 分层厚度及压实遍数 (13) 压实机具 (13) 分层厚度（MM） (13) 每层压实遍数 (13) 振动压实机 (13) 250-300 (13) 3-4 (13) 人工打夯 (13) ＜200 (13) 3-4 (13) 砂石地基底面宜铺设在同一标高上，如深度不同时，搭接处基土面应挖成踏步或斜坡形，施工应按先深后浅的顺序进行。搭接处应注意压实。 (13) 分段施工时，接头处应做成斜坡，每层错开0.5～1.0M，充分压实。并酌情增加质量检查点。 (13) 铺筑的砂石应级配均匀，最大石子粒径不得大于铺筑厚度的2/3，且不宜大于50MM。如发现砂窝或石子成堆现象，应将该处砂子或石子挖出，分别填入级配好的砂石。 (14) 4）洒水：铺筑级配砂石在碾压前，应根据其干湿程度和气候条件，适当地洒水以保持砂石的最佳含水率，一般为8%～L2%。 (14) 5）夯实或碾压：大面积采用6～10T的压路机辗压，边角处可用人力夯或

基础换填垫层设计施工方案

基础换填垫层设计施工方案 一、工程概况： 1.1工程简介 “即墨市南关等14个村（居）城中村改造项目”工程位于青岛即墨市蓝鳌路以南、墨水河以北、大同街以东、东关街以西。B1-1 区地块中11#、12#、14#、15#共有4个楼座需进行换填处理，地基处理后要求承载力特征值不小于350kpa。 1.2工程地质条件 地形、地貌:场区地形整体东高西低，勘探孔口标高18.90米～23.00米。地貌类型：侵蚀堆积缓坡，后经人工回填改造。 工程地质条件：根据钻探揭露，场区第四系厚度中等，以全新统人工填土层和陆相洪冲积层为主，地层结构简单，层序清晰；场区基岩为白垩系莱阳群泥岩，呈岩基产出。各土层分布特征及其物理力学性质分述如下： 第(1)层、杂填土:杂～褐色，稍湿，松散～稍密；以回填粘性土、砂土为主，上部混有较多碎石、碎砖、瓦片等建筑垃圾，粒径约2～6cm，局部见生活垃圾。 第(7)层、粉质粘土:黄褐色～褐色，可塑，具中等压缩性；韧性一般，干强度中等，含铁锰氧化物及结核，切面较光滑，结构性一般，局部夹大量姜石，粒径约2～5cm，含少量粗砂。 第(7-1)层、细砂，黄褐色，饱和，稍密；以长石、石英为主要矿物成分，磨圆一般，分选一般，砂质较纯净.

第(9)层、圆砾，黄褐色，饱和，密实；以长石、石英为主要矿物成分，磨圆较好，分选较差，含少量粘性土，含约10%～20%卵石，粒径约3～5cm。 第(16)层、泥岩强风化带:红褐色，泥质结构，层状构造。以长石、石英及粘土矿物为主要成分，风化程度较高，矿物蚀变强烈，岩芯手搓呈细状，夹角砾状颗粒，手搓易碎。 二、编制依据 该施工组织设计的编制主要依据：招标文件及图纸；现行规范、规程以及现场实际情况。主要规范、规程如下： 《即墨市南关等14个村（居）城中村改造项目B-1区岩土工程勘察报告》 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011） 《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012) 《建筑地基基础施工质量验收规范》(GB50202-2002) 三、施工准备 3.1 材料及主要机具： 3.1.1回填材料：按图纸要求应采用蚀变程度较轻的花岗岩风化碎屑，拌合5%水泥，不能惨杂植物残体、生活垃圾等杂质，不得使用淤泥、耕土以及有机质含量大于5%的土体。但考虑到现场无法拌合，采用成品水泥稳定砂进行换填。性质不同的填料，应采取水平分层、分层填筑，并分层压实；同一水平层，应采用同一填料，不得混合填筑。 3.1.2主要机具：挖掘机（日立400）、铲车、自卸车、手推车、平头铁锹、水准仪、压实机械为30t的振动压路机等。

地基换填及垫层施工方案

4#楼地基换填及垫层施工方案 一、编制依据 1、潼南县新城金福岛安置房工程施工图纸 2、地基与基础工程施工质量验收规范GB50202─2002 3、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300─2001 4、建筑机械使用安全技术规程JGJ33─2001 5、设计变更通知单[工程编号：120819] 6、2014年1月16日会议纪要 二、工程概况 本栋楼的设计平场标高为244.7m，原设计持力层为卵石土层。现场挖至245.2m左右局部出现强风化泥质砂岩。根据设计要求，需将局部为泥质砂岩的区域超挖500mm做褥垫层，因此需将局部为泥质砂岩的区域开挖至244.2m。本楼北半侧基础持力层为卵石土层，该区域在做浅层平板荷载试验时，因含水量及卵石土层成分问题导致局部承载力达不到设计要求。根据2014年1月16日会议纪要和设计变更通知单，需再将地基下挖4m换填C20砼。 三、施工部署 1、质量目标 认真贯彻公司的质量方针，实现对业主的质量承诺，严格按照合同条款要求及现行规范标准组织施工，并达到《建设工程施工质量验收统一标准》的要求。 2、工期目标 本栋楼地基换填及垫层施工工期为8天。 3、项目管理组织机构 本工程实行项目经理负责制，由公司委派组建该工程的项目经理部，组织精干的管理班子，建立完善的管理体系，实行统一计划，统一管理，统一调度。以

该工程的质量、安全、工期效益为中心，以施工阶段为重点。项目管理组织机构图如下： 4、施工准备 ⑴、全面检修进场施工的机械设备，以保证施工前设备运转正常。 ⑵、编制施工计划，安排施工顺序，协调各工序之间的配合工作。 ⑶、落实相应的施工人员。 ⑷、组织技术人员熟悉施工图纸，编制详细的施工方案。 ⑸、确定施工范围，设置施工安全防护措施。 四、施工方案 ⑴卵石土层开挖方案 在开挖过程中，因该土层处于地下水位标高以下，出现的地下水与泥沙和卵石混在一起，使得淤泥和卵石的流动性很大，导致该土层地质稳定性较差，因此拟采用3台大型挖机翻转挖运。（附示意图）

4换填垫层法

4 换 填 垫 层 法 4. 1 一 般 规 定 4．1．1 换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。 4．1．2 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。 4. 2 设 计 4．2．1 垫层的厚度z 应根据需置换软弱土的深度或下卧土层的承载力确定，并符合下式要求： az cz z f p p ≤+ (4.2.1-1) 式中 z p ——相应于荷载效应标准组合时，垫层底面处的附加压 力值(kPa)； cz p ——垫层底面处土的自重压力值(kPa)； az f ——垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值(kPa)。 垫层底面处的附加压力值z p 可分别按(4.2.1-2) 和(4.2.1-3)式计算： 条形基础 ()θztg b p p b p c k z 2+-= (4.2.1-2) 矩形基础

() )2)(2(θθztg l ztg b p p bl p c k z ++-= (4.2.1-3) 式中 b ——矩形基础或条形基础底面的宽度(m)； l ——矩形基础底面的长度(m)； k p ——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压 力值(kPa)； c p ——基础底面处土的自重压力值(kPa)； z ——基础底面下垫层的厚度(m)； θ——垫层的压力扩散角( o)，宜通过试验确定，当无试 验资料时，可按表4 .2 .1采用。 表4.2.1 压力扩散角θ( o) 2 当0.25

换填垫层法案例计算分析

换填垫层法案例计算分析 发表时间：2016-05-31T15:02:27.990Z 来源：《基层建设》2016年3期作者：张锡辉 [导读] 广东城协建筑规划设计院有限公司东莞分公司换填法就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、强度较高。 张锡辉 广东城协建筑规划设计院有限公司东莞分公司 摘要：主要介绍换填垫层法的概念，适用范围，并结合具体工程进行垫层承载力计算和垫层下软弱土层的沉降变形验算。 关键词：垫层承载力计算；沉降变形验算 1.引言 换填法就是将基础底面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度，成为良好的人工地基。 2.适用范围 换填法适用于浅层地基处理，包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的吹填土等地基处理以及暗塘、暗沟等浅层处理和低洼区域的填筑。换填法还适用于一些地域性特殊土的处理，用于膨胀土地基可消除地基土的胀缩作用，用于湿陷性黄土地基可消除黄土的湿陷性，用于山区地基可用于处理岩面倾斜、破碎、高低差，软硬不匀以及岩溶等，用于季节性冻土地基可消除冻胀力和防止冻胀损坏等。 3.工程案例 本工程位于某市工业园，结构体系为轻型门式刚架结构，建筑高度10.0m，最大跨度为30.0m，柱距为8.0，基本风压为0.30KN/m2，本工程建筑抗震设防类别为丙类.抗震设防烈度为六度；设计基本加速度为0.05g，所在场地设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅲ类。 3.1、垫层承载力计算 （1）根据岩土工程勘察报告，土层分布分别为：（1）素填土、（2）淤泥质粉质黏土、（3）黏土、（4）粉质黏土、（5）黏土。（2）根据工程勘察报告，室外地面以下存在较厚软弱层（淤泥质粉质黏土），本层土工程性能差，力学强度低，承载力较低，不能作为持力层。鉴于轻型门式刚架结构竖向轴力不大，本工程采用换填垫层法进行地基处理，垫层的承载力特征值fak=100Kpa，垫层的承载力宜通过现场载荷试验确定。 （3）基础的尺寸为2600X2600，基础埋深为1.0m，砂垫层厚度为1.5m，竖向轴力标准值为286KN，砂垫层剖面示意图详图1。

级配碎石换填施工方案

级配砂石换填施工方案 1、编制依据 2.1工程简介 管廊顶板覆土2.0m, 管廊宽和高为 4.85m*3.65m, 沟槽开挖深度为5.8m,局部开挖深度达9.6m。 2.2沟槽基底开挖验槽情况 告, 沟槽开挖采用后地勘的形式, 即沟槽开挖到设计基底标

高后业主、勘察、设计、监理、施工单位五方对沟槽基底勘察认证, 确定边坡坡比、支护、基底是否满足承载力要求。 K2+140~K2+420段为高填方路段, 管廊沟槽开挖至设计标高时, 基底地质情况为K2+140~K2+400为回填的土夹石, K2+400~K2+420为原状黄土, 经过业主、勘察、设计、监理、施工单位五方代表现场察看, 并辅以挖探坑（深3米）勘察, 认为基底地质不能满足设计地基承载力要求, 需要对地基进行换填补强处理, 换填材料为级配砂石。 2.3设计沟槽处理 2.3.1K2+140~K2+400段为高填方区土体松散, 处理方式：开挖至基底以下3m后, 压实达到密实状态后, 采用级配砂石换填并分层压实至基底标高； 2.3.2K2+400~K2+420段挖至原状黏土层或岩层后, 采用级配砂石换填并分层压实至基底标高； 2.3.3针对基底为土、岩接触地段, 对岩石层超挖1.0m后换填处理, 以调节不均匀沉降； 2.3.4 当底板落在填方区时, 沟槽处理按照路基压实要求执行, 压实不少于4遍, 采用灌砂法检测, 压实系数不小于0.97。 3、施工准备和作业条件 3.1技术准备 参加施工的人员熟悉施工图纸及相关规范, 了解现场情况。技术人员已对施工队伍进行交底, 技术交底重点突出施工工艺及操作方法, 资料、施工方案及各种记录用表准备齐全。 3.2现场准备 3.2.1应及时组织有关单位共同对基坑和基底土质、地基处理

换填垫层法

◆2．I．3换填垫层法适用范围 《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002，以下简称地基处理规范)中规定：换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。工程实践表明，换填垫层法主要用于淤泥、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。 换土垫层法的处理深度常控制在3～5 m范围以内。若换土垫层太薄,其作用不甚明显，因此处理深度也不应小于0.5 m。换填法各种垫层的适用范围见表2.1。 ◆2．2．i垫层的作用 换土垫层处理软土地基，其作用主要体现在以下几个方面： I)提高浅层地基承载力 浅基础的地基承载力与持力层的抗剪强度有关。如果以抗剪强度较高的砂或其他填筑材料代替软弱的土，可提高地基承载力，并将建筑物基础压力扩散到垫层以下的软弱地基避免地基破坏。 2)减少地基的变形量 一般地基浅层部分沉降量在总沉降量中所占的比例是比较大的。以条形基础为例，在相当于基础宽度的深度范围内的沉降量约占总沉降量50％。如以密实砂或其他填筑材料代替上部软弱土层，就可以减少这部分的沉降量。由于砂垫层或其他垫层的应力扩散作用，使作用在下卧层土上的压力较小，会相应减少下卧层土的沉降量。 3)加速软土层的排水固结 建筑物的不透水基础直接与软弱土层相接触时，在荷载的作用下，软弱土层地基中的水被迫绕基础两侧排出，因而使基底下的软弱土不易固结，形成较大的孔隙水压力，还可能导致由于地基强度降低而产生塑性破坏的危险。砂垫层和砂石垫层等垫层材料透水性大，软弱土层受压后，垫层可作为良好的排水面，可以使基础下面的孑L隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结和提高其强度，避免地基土塑性破坏。 用透水材料做垫层相当于增设了一层水平排水通道，起到排水作用。在建筑物施工过程中，孔压消散加快，有效应力增加也加快，有利于提高地基承载力，增加地基的稳定性，加速施工进度以及减小建筑物建成后的工后沉降。 4)防止土的冻胀 因粗颗粒的垫层材料孔隙大，不易产生毛细管现象，因此可以防止寒冷地区土中结冰所造成的冻胀。这时，砂垫层的底面应满足当地冻结深度的要求。 5)消除地基土的湿陷性、胀缩性或冻胀性 对湿陷性黄土、膨胀土或季节性冻土等特殊土，其处理目的主要是为了消除或部分消除地基土的湿陷性、胀缩性或冻胀性。 在膨胀土地基上可选用砂、碎石、块石、煤渣、二灰或灰土等材料作为垫层以消除胀缩作用，但垫层厚度应依据变形计算确定，一般不少于0.3 m，且垫层宽度应大于基础宽度，而基础两侧宜用与垫层相同的材料回填。

地基处理方法之换填垫层法【最新版】

地基处理方法之换填垫层法 垫层法是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去，然后分层填入强度较大的砂、碎石、素土、灰土以及其它性能稳定和无侵蚀性的材料，并夯实(或振实)至要求的密实度。 垫层法分类 1.按垫层材料分类:砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层、粉煤灰垫层、加筋土垫层等。 2.按垫层所起作用分类:换土垫层、排水垫层、加筋土垫层。 垫层法适用条件: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，且建筑物荷载不太大的地基。换填法的处理深度通常宜控制在3m以内较为经济合理，但不应小于0.5m。 垫层的作用 在各类工程中，垫层所起的主要作用有时是不同的，如建筑物基础下的垫层主要是起换土作用;而在路堤和土坝等工程，主要是利用垫层起排水固结作用。

1. 换土垫层 (1)提高地基承载力 地基中的剪切破坏是从基础底面开始的，并随着基底压力的增大而逐渐向纵深发展。因此，若以强度较大的砂或其它填筑材料代替软弱土层，就可提高持力层承载力，从而避免地基破坏。 (2)减少地基沉降量 基础下地基浅层部分的应力较大，其沉降量一般在地基总沉降中所占的比例也较大，若以密实的砂或密实填筑材料代替浅层软弱土，就可减少地基的大部分沉降量。另外，由于密实垫层对应力的扩散作用，使作用在下卧土层上的压力较小，因此也相应减少了下卧土层的沉降量。 (3)加速软弱土层的排水固结 由于砂或碎石等垫层材料的透水性大，当软弱土层受压后，垫层可作为良好的排水面，使基础下面的孔隙水压力得以迅速消散，加速垫层下软弱土层的固结，从而提高地基土强度。

(4)防止地基土冻胀 由于粗颗粒垫层材料的孔隙较大，不易产生毛细管现象，因此可以防止寒冷地区土中结冰所造成的冻胀。 2. 排水垫层 排水垫层是指软土地基上堤坝或大面积堆载基底等所铺设的水平排水层，一般采用透水性良好的中粗砂或碎石填筑，必要时在垫层底和上表面增设具有反滤性能的土工合成材料，防止砂石垫层被淤堵和拉裂。 其主要作用为: (1)作为水平排水层和下卧软土层的排水通道，加速地基的排水固结，提高浅层地基的抗剪强度，配合砂井，加固深部软土层; (2)约束软弱下卧层的侧向变形，提高地基的稳定性，并改善其变形性质。 3. 加筋土垫层

地基换填施工方案

第五城宗地三（二期）4.5.8.9.11.12号楼及相应地下室工程 地基换填 专 项 方 案 福能联信建设集团有限公司 二O 一七年三月

目录 1 编制依据 (1) 2 工程概况 (1) 3 施工部署及施工准备 (1) 3.1施工部署 (1) 3.2施工准备 (1) 3.2.1 技术准备 (1) 3.2.2 现场准备 (1) 3.2.3 材料准备 (1) 3.2.4 主要机具及劳动力计划 (1) 4 主要施工方法 (2) 4.1施工流程 (2) 4.2施工方法 (2) 4.2.1 混凝土浇筑 (2) 5 安全文明施工措施 (2)

1 编制依据 1、业主提供的成都万科第五城四期一标段工程施工图纸。 2、业主提供的本工程地质勘察报告。 3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202－2002）。 4、施工现场的实际情况。 2 工程概况 本工程是成都万科第五城四期1标段总承包施工工程，项目位于双流九江观庄路与五显庙路交汇处，本项目分为一、二两个标段，本项目为一标段高层4、5、8、9、11、12号楼（6栋），工程规模：234720.8m2，为24层框剪结构 本工程的地基基础设计等级为甲级, 高层住宅主楼采用筏板基础,筏板厚度1.3米，地下室无上部建筑部分采用柱下独立基础加抗水板，均以稍密卵石层作为地基持力层,其承载力特征值fak≥350kPa 。如持力层范围内有软弱层，则用C15素砼换填。各栋高层主楼均采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构。 目前本工程正在进行大面积基础开挖及土方清底施工，现场局部地区设计垫层底标高处仍存在松散卵石层及沙层，不满足设计要求。应业主要求，对该区域的松散卵石层、沙层进行清理后换填，采用C15素混凝土换填。 3 施工部署及施工准备 3.1 施工部署 将该区域松散卵石层及沙层清理完成，地基验槽合格后方可进行换填处理， 采用C15素混凝土进行换填，混凝土必须采用振捣棒振捣密实，混凝土浇筑至设计垫层底标高处。 3.2 施工准备 3.2.1 技术准备 对基础施工图纸进行深入研究，明确设计意图和工程主要用途；学习相关施工及验收规范、标准及图集，掌握设计和规范要求。 对现场管理人员和施工操作人员进行基础换填质量、技术交底。 3.2.2 现场准备 1、组织现场施工人员熟悉现场环境，了解周边情况。 2、将基坑底积水排干，沙层及钢筋等杂物清出基坑。 3、换填前应做好水平高程的测设，可在旁边非换填区域钉木桩作水平标记，严格控制换填后的标高，以满足设计要求。 4、换填区域的沙层已清理完毕，并且地基验槽已经合格。 3.2.3 材料准备 C15素混凝土，与混凝土搅拌站提前联系，派专人督促和监督搅拌站组织混凝土的试配和优化、落实原材料订货和进场，以保证质量。 3.2.4 主要机具及劳动力计划 1、主要机具准备 1）混凝土换填主要机具有：料斗、振动器、振动棒等。 2、主要劳动力计划 主要劳动力计划用表

换填垫层法计算例

换填垫层法计算例

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垫层计算 基底平均压力标准值（包括基础自重）P k=180 kpa 基底处土自重压力标准值P c=dγ=28.8 kpa 垫层宽b'=b+2tgθ= 4.39 m 条基垫层底面处附加压力标准值Pz=[b(P k-P c)]/(b+2ztgθ)=99.91 kpa 独基垫层底面处附加压力标准值Pz=[b l(P k-P c)]/[(b+2ztgθ)(l+2ztgθ)]= 66.02 kpa 地基承载力特征值（垫层底面处经深度修正）f az=f ak+ηdγ[(d+z)-0.5]= 190 kpa 垫层底面处土自重压力标准值P cz=γ(d+z)= 54 kpa 垫层底每边超出基础宽度(不小于0.3)b1=ztgθ=0.74 m 独基计算结果(pz+pcz)-faz=120.02 —190.0 = -69.98 满足要求 条基计算结果(pz+pcz)-faz=153.91 —190.0 = -36.09 满足要求 表4.2.1压力扩散角θ（度） 换填材料中砂.粗砂，砾砂，园砾， 角砾，石宵，卵石，碎粉质粘土，粉煤灰 灰土基础埋深d= 1.6 m 垫层厚度z= 1.4 m 基础宽度b= 2.9 m 基础长度l= 2.9 m 垫层压力扩散角θ =28 度 土容重γ=18 kn/m3 地基承载力特征值：f ak=100 kpa 地基承载力深度修正系数：η d = 2

z/b 石，矿渣 0.25 20 6 28 >=0.50 30 23 注：1.当z/b<0.25,除灰土取θ=28。外,其余材料均取θ=0。，必要时宜由试 验确定。 2.当0.25