第二部分換填墊層法2·1換填墊層法的應(yīng)用

建筑工程中，經(jīng)常直接在地面上或者先將地面下淺部土層挖除，分層填筑工程性能良好的材料而形成一種人工地基，我們稱這種地基處理方法為換填墊層法。這種地基處理方法廣泛用于房屋類建筑、廠道和城市街道、堆場(chǎng)、廣場(chǎng)和機(jī)場(chǎng)、公路等建設(shè)工程領(lǐng)域。換填墊層的目的（或者說(shuō)作用）有提高地基承載力、減小地基沉降或不均勻沉降，加速軟土層的排水固結(jié)，防止凍脹，消除膨脹土的脹縮性和濕陷性黃土地基的濕陷性，以及降低液化地基的液化沉陷等，建筑工程類型不同，換填墊層的作用也有所不同。換填墊層法適用于處理各類淺層軟弱地基或者不良地基或者不均勻地基。當(dāng)建筑場(chǎng)地范圍內(nèi)局部存在的松填土、暗溝、暗塘、古井、古墓或拆除舊基礎(chǔ)后的坑穴等，也可采用換填法進(jìn)行地基處理。在這種地基局部的換填處理中，保持建筑地基整體變形均勻是換填應(yīng)遵循的最基本原則。

當(dāng)建筑地基上層軟弱土層或者不良土層或者不均勻土層較淺薄，而下臥層較好時(shí)，可采用全部置換處理。開挖基坑后，利用分層回填壓實(shí)或夯實(shí)，也可用于處理較深厚的軟弱土層。但換填基坑開挖過深，常因地下水位過高，需要采用降水輔助措施；坑壁放坡占地面積大或邊坡需要支護(hù)；及因此易引起鄰近地面、管網(wǎng)、道路與建筑等的沉降變形破壞；再則因施工土方工程量大、棄土多等因素，常使處理工程費(fèi)用增高、工期拖長(zhǎng)、對(duì)環(huán)境的不良影響增大等。因此，換填墊層法地基處理的深度通?？刂圃?m以內(nèi)，最大也不宜超過5m。

當(dāng)采用換填墊層法置換軟弱土地基的上層時(shí)，必須考慮建筑體型、荷載分布、結(jié)構(gòu)剛度等因素的影響。對(duì)于建筑體型復(fù)雜、荷載大、整體剛度差或者對(duì)差異變形敏感的建筑，不應(yīng)采用淺層局部置換的處理方法。對(duì)于深厚軟弱土地基（如淤泥或淤泥質(zhì)土地基），采用換填墊層法僅置換上層軟土后，通常可以提高持力層的承載力，但不能解決由于深層土質(zhì)軟弱而造成地基變形量過大對(duì)上部建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的有害影響，因此也不應(yīng)采用局部換填墊層法進(jìn)行處理。但對(duì)輕型建筑、地坪、道路或堆場(chǎng)，采用墊層處理上層部分軟弱土?xí)r，由于傳遞到下臥層頂面的附加應(yīng)力很小，也可以取得較好的效果。

對(duì)不同特點(diǎn)的工程，還應(yīng)考慮換填材料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、壓力擴(kuò)散能力、密度、滲透性、耐久性、對(duì)環(huán)境的影響、價(jià)格、來(lái)源與消耗等方面的因素。當(dāng)換填量較大時(shí)，尤其應(yīng)首先考慮當(dāng)?shù)夭牧系男阅芗笆褂脳l件。此外，還應(yīng)考慮所能獲得的施工機(jī)械設(shè)備類型、適用條件等綜合因素，從而合理地進(jìn)行換填墊層設(shè)計(jì)及選擇施工方法。例如，對(duì)于承受振動(dòng)荷載的地基不應(yīng)選擇砂墊層進(jìn)行換填處理；略超過放射性標(biāo)準(zhǔn)的礦渣可用于道路或堆場(chǎng)地基換填，但不能用于房屋類建筑換填墊層處理等。

2·2換填墊層設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)

一、墊層斷面形式

根據(jù)墊層底面與自然地面的關(guān)系，換填墊層的斷面形式主要有下列三種情況：第一種情況（如圖2·2—1（a）所示），是先將部分或全部軟弱土層或者不良土層或者不均勻土層挖除，然后在所形成的基坑內(nèi)回填堅(jiān)硬的或較粗粒徑的材料，并壓實(shí)形成墊層，稱之為換填墊層；第二種情況（如圖2·2—1（b）所示），不開挖基坑，而是直接在自然地面以上填筑工程性能良好的材料，并壓實(shí)形成墊層，通常稱這種墊層為填筑墊層；第三種情況（如圖2·2—1（c）所示），稱之為聯(lián)合墊層（或稱半挖半填墊層），這種墊層的一部分在自然地面以上，而另外一部分在自然地面以下。在建筑物工程中，常用第一種形式的墊層，在道路、地坪、堆場(chǎng)等工程中有時(shí)也用第二、三種。

二、墊層厚度要求墊層厚度應(yīng)根據(jù)需要置換軟弱土層的深度或下臥土層的承載力確定，并符合下臥層驗(yàn)算的要求（即式2·2—1的要求）。對(duì)換填墊層，其厚度一般不宜小于0.5m，也不宜大于3m。

pz＋

pcz

≤

faz

（2·2—1）式中

pcz——墊層底面處土的自重壓力（kPa）；

faz——墊層底面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值（kPa）；

pz——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，墊層底面處的附加壓力(kPa)，可按式2·2—2或式2·2—3計(jì)算。

條形基礎(chǔ)

pz＝b(pk－pc)／(b＋2ztanθ)（2·2—2）矩形基礎(chǔ)

pz＝bl(pk－pc)／[(b＋2ztanθ)(l＋2ztanθ)]（2·2—3）

b——矩形基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)底面的寬度（m）；

l——矩形基礎(chǔ)底面的長(zhǎng)度（m）；

pk——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面處的平均壓力（kPa）；

pc——基礎(chǔ)底面處土的自重壓力（kPa）；

z——基礎(chǔ)底面下墊層的厚度（m）；

θ——墊層的壓力擴(kuò)散角（°），宜通過試驗(yàn)確定，當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，可按表2·2—1采用。

三、墊層寬度要求

1．對(duì)于換填墊層（圖2·2—1(a)），墊層底面寬度應(yīng)滿足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散的要求，一般可按下式確定：

b′≥b+2ztanθ

（2·2—4）式中b′——墊層底面寬度（m）；

b——基礎(chǔ)底面寬度（m）；

θ——壓力擴(kuò)散角（°），可按表2·2—1采用。當(dāng)z/b＜0.25時(shí)，仍按表中z/b

＝0.25取值。

整片墊層底面的寬度可根據(jù)施工要求適當(dāng)加寬度。墊層頂面寬度可從墊層底面兩側(cè)向上，按基坑開挖期間保持邊坡穩(wěn)定的當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)放坡確定。墊層頂面每邊超出基礎(chǔ)底邊不宜小于300mm。

表2·2—1

壓力擴(kuò)散角（°）

墊層材料

z/b中砂、粗砂、礫砂、圓礫、角礫、石屑、卵石、碎石、礦渣粉質(zhì)粘土、粉煤灰灰土0.2520628≥0.503023注：①當(dāng)z/b＜0.25時(shí)，除灰土取θ＝28°外，其余材料均取θ＝0°，必要時(shí)，宜由試驗(yàn)確定；②當(dāng)0.25＜z/b＜0.5時(shí)，θ值可內(nèi)插求得.2．對(duì)于填筑墊層（圖2·2—1(b)）和聯(lián)合墊層（圖2·2—1(c)），墊層頂面寬度應(yīng)滿足地基穩(wěn)定性要求，即滿足式2·2—5至式2·2—7的要求。⑴當(dāng)垂直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長(zhǎng)小于或等于3m時(shí)，其基礎(chǔ)底面外緣至坡頂?shù)乃骄嚯x應(yīng)符合下式要求，但不得小于2.5m。條形基礎(chǔ)

a≥3.5b－d/tanβ（2·2—5）矩形基礎(chǔ)

a≥2.5b－d/tanβ（2·2—6）式中a——基礎(chǔ)底面外緣至坡頂?shù)乃骄嚯x（m）；

b——垂直于坡頂邊緣線的基礎(chǔ)底面邊長(zhǎng)（m）；

d——基礎(chǔ)埋置深度（m）；

β——邊坡的坡角（°）。⑵當(dāng)基礎(chǔ)底面外緣線至坡頂?shù)乃骄嚯x不滿足上述要求時(shí)，可根據(jù)基底平均壓力按公式2·2—7確定基礎(chǔ)距坡頂邊緣的距離和基礎(chǔ)埋深。⑶當(dāng)邊坡坡角大于45°、坡高大于8m時(shí)，尚應(yīng)按公式2·2—7驗(yàn)算地基整體穩(wěn)定性。≥1.2（2·2—7）

式中K——地基穩(wěn)定性系數(shù)；

MR、MS——分別為最危險(xiǎn)滑動(dòng)面上諸力對(duì)滑動(dòng)中心所產(chǎn)生的抗滑力矩和滑動(dòng)力矩。

四、墊層材料選擇及要求我們知道換填墊層地基的壓力擴(kuò)散角、地基承載力和地基變形等都與墊層材料類型有關(guān)，因此選擇適宜的墊層材料是墊層設(shè)計(jì)重要的內(nèi)容之一。墊層的承載力和模量宜通過試驗(yàn)或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定。當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料或經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可分別參照表2·2—2選用。

表2·2—2

墊層承載力特征值和模量墊層材料類型承載力特征值fak（kPa）壓縮模量Es（MPa）變形模量E0（MPa）碎石、卵石200~30030~50砂夾石（其中碎石、卵石占全重的30%~50%）200~25020~40土夾石（其中碎石、卵石占全重的30%~50%）150~20015~40中砂、粗砂、礫砂、圓礫、角礫150~20020~30粉質(zhì)粘土130~1808~20石屑120~15020~30灰土200~25040~200粉煤灰120~1508~20礦渣200~30035~70二灰地基（石灰和粉煤灰）25:75200~30055~7020:8030~3715:8528~32

注：①壓實(shí)系數(shù)小的墊層，承載力特征值取低值，反之取高值；原狀礦渣墊層取低值，分級(jí)礦渣或混合礦渣墊層取高值；②壓實(shí)礦渣的E0/Es＝1.5~3.0；③二灰的配比“25:75”是重量比，相當(dāng)于體積比3:7。

換填墊層設(shè)計(jì)時(shí)，可參照上述不同材料墊層的力學(xué)特征，按照建筑需要選擇墊層材料。此外，各類墊層材料還應(yīng)符合下列要求：⑴砂石：宜選用碎石、卵石、角礫、圓礫、礫砂、粗砂、中砂或石屑（粒徑小于2mm的部分不應(yīng)超過總重的45%），應(yīng)級(jí)配良好（不均勻系數(shù)應(yīng)大于5），不含植物殘?bào)w、垃圾等雜質(zhì)。當(dāng)使用粉細(xì)砂或石粉（粒徑小于0.075mm的部分不超過總重的9%）時(shí)，應(yīng)摻入不少于總重30%的碎石或卵石。砂石的最大粒徑不宜大于50mm。對(duì)于濕陷黃土地基，不得選用砂石等透水材料。⑵粉質(zhì)粘土：土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過5%，亦不得含有凍土或膨脹土。當(dāng)含有碎石時(shí)，其粒徑不宜大于50mm。用于濕陷性黃土或膨脹土地基的粉質(zhì)粘土墊層，土料中不得夾有磚、瓦和石塊。⑶灰土：體積配合比宜為2:8或3:7。土料宜為粉質(zhì)粘土，不宜使用塊狀粘土和砂質(zhì)粉土，不得含有松軟雜質(zhì)，并應(yīng)過篩，其顆粒不得大于15mm。石灰宜用新鮮的消石灰，其顆粒不得大于5mm。

⑷粉煤灰：可用于道路、堆場(chǎng)和小型建筑、構(gòu)筑物等的換填墊層。粉煤灰墊層上宜覆土0.3~0.5m。粉煤灰墊層中采用摻加劑時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)確定其性能及適用條件。作為建筑物墊層的粉煤灰應(yīng)符合有關(guān)放射性安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。粉煤灰墊層中的金屬構(gòu)件、管網(wǎng)宜采用適當(dāng)防腐措施。大量填筑粉煤灰時(shí)應(yīng)考慮對(duì)地下水和土壤的環(huán)境影響。⑸礦渣：墊層使用的礦渣是指高爐重渣，可分為分級(jí)礦渣、混合礦渣及原狀礦渣。礦渣墊層主要用于堆場(chǎng)、道路和地坪，也可用于小型建筑、構(gòu)筑物地基。選用礦渣的松散重度不小于11kN/m3，有機(jī)質(zhì)及含泥量不超過5%。設(shè)計(jì)、施工前必須對(duì)選用的礦渣進(jìn)行試驗(yàn)，在確認(rèn)其性能穩(wěn)定并符合安全規(guī)定后方可使用。作為建筑物墊層的礦渣應(yīng)符合放射性安全標(biāo)準(zhǔn)要求。易受酸、堿影響的基礎(chǔ)或地下管網(wǎng)不得采用礦渣墊層。大量填筑礦渣時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)地下水和土壤的環(huán)境影響。⑹其他工業(yè)廢渣：在有可靠試驗(yàn)結(jié)果或成功工程經(jīng)驗(yàn)時(shí)，對(duì)于質(zhì)地堅(jiān)硬、性能穩(wěn)定、無(wú)腐蝕性和放射性危害的工業(yè)廢渣等均可用于填筑換填墊層。被選用工業(yè)廢渣的粒徑、級(jí)配和施工工藝等應(yīng)通過試驗(yàn)確定。

⑺土工合成材料：由分層鋪設(shè)的土工合成材料與地基土構(gòu)成加筋土墊層。所用土工合成材料的品種與性能及填料的土類應(yīng)根據(jù)工程特性和地基土條件，按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50290的要求，通過設(shè)計(jì)并現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后確定。作為加筋的土工合成材料應(yīng)采用抗拉強(qiáng)度較高、受力時(shí)伸長(zhǎng)率不大于4%~5%、耐久性好、抗腐蝕的土工格柵、土工格室、土工墊或土工織物等土工合成材料；墊層材料宜用碎石、角礫、礫砂、粗砂、中砂或粉質(zhì)粘土等材料。當(dāng)工程要求墊層具有排水功能時(shí)，墊層材料應(yīng)具有良好的透水性。在軟土地基土上使用加筋墊層時(shí)，應(yīng)保證建筑穩(wěn)定并滿足允許的要求。

公路一般路基填料選擇應(yīng)符合下列要求：⑴應(yīng)優(yōu)先選用級(jí)配較好的礫類土、砂類土等粗粒土作為填料。路床填料最大粒徑應(yīng)小于100mm；路堤填料最大粒徑應(yīng)小于150mm。⑵泥炭、淤泥、凍土、強(qiáng)膨脹土、有機(jī)質(zhì)土及易溶鹽超過允許含量的土等，不得直接用于填筑路基。冰凍地區(qū)的路床，以及浸水部分的路堤不應(yīng)直接采用粉質(zhì)粘土填筑。⑶當(dāng)采用細(xì)粒土填筑時(shí)，路床、路堤填料最小強(qiáng)度應(yīng)符合表2·2—5的要求。⑷液限大于50%、塑性指數(shù)大于26的細(xì)粒土，不得直接作為路堤填料。⑸浸水路堤應(yīng)選用透水性良好的材料填筑。當(dāng)采用細(xì)砂、粉細(xì)砂作填料時(shí)，應(yīng)考慮振動(dòng)液化的影響。⑹橋涵臺(tái)背和擋土墻墻背應(yīng)優(yōu)先選用透水性良好的填料。在透水性材料缺乏的地區(qū)，采用細(xì)粒土填筑時(shí)，宜用石灰、水泥、粉煤灰等無(wú)機(jī)結(jié)合料進(jìn)行處治。⑺膨脹性巖石、易溶性巖石、崩解性巖石和鹽化巖石等均不應(yīng)用于路堤填筑。⑻用于高速公路、一級(jí)公路路堤的粉煤灰，燒失量宜小于20%，燒失量超過標(biāo)準(zhǔn)的粉煤灰應(yīng)作對(duì)比試驗(yàn)，分析論證后采用。

五、壓實(shí)方法和壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

建筑地基墊層的壓實(shí)方法及適用條件詳見表2·2—3。墊層的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)可按表2·2—4選用。對(duì)工程量較大的換填墊層，應(yīng)按所選用的施工機(jī)械、換填材料及場(chǎng)地的土質(zhì)條件，宜通現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定壓實(shí)效果和壓實(shí)參數(shù)。

表2·2—3

墊層壓實(shí)方法及適用范圍壓實(shí)方法壓實(shí)機(jī)具適用條件振動(dòng)壓實(shí)法振動(dòng)碾振動(dòng)壓實(shí)機(jī)插入式振動(dòng)器平板振動(dòng)器適用于處理無(wú)粘性土或粘粒含量少、透水性較好的松散雜填土地基及礦渣、爐渣、房渣等分層回填壓實(shí)機(jī)械碾壓法重型平碾（12t以上）中型平碾（8~12t）輕型平碾（8t以下）輕型羊足碾（5t）雙聯(lián)羊足碾（12t）羊足碾（13~16t）鏟運(yùn)機(jī)常用于大面積填土的壓實(shí)、雜填土地基處理、道路工程及基坑面積較大或填方量較大工程換（填）土料的分層壓實(shí)夯擊法蛙式夯人工夯重錘夯一般用以提高非飽和粘性土、砂土和雜填土地基強(qiáng)度，減小壓縮性和不均勻性，也可用于消除或減少濕陷性黃土表層的濕陷性，當(dāng)夯擊振動(dòng)對(duì)鄰近建筑物或設(shè)備有影響時(shí)，不得使用。表2·2—4

各種墊層的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)施工方法換填材料類別壓實(shí)系數(shù)λc碾壓、振密或夯實(shí)碎石、卵石0.94~0.97砂夾石（其中碎石、卵石占全重的30%~50%）土夾石（其中碎石、卵石占全重的30%~50%）中砂、粗砂、礫砂、角礫、圓礫、石屑粉質(zhì)粘土灰土0.95粉煤灰0.90~0.95注：①壓實(shí)系數(shù)λc為土的控制干密度ρd與最大干密度ρdmax的比值；土的最大干密度宜用擊實(shí)試驗(yàn)確定，碎石或卵石的最大干密度可取

2.0~2.2t/m3；②當(dāng)采用輕型擊實(shí)試驗(yàn)時(shí)，壓實(shí)系數(shù)λc宜取高值，采用重型擊實(shí)試驗(yàn)時(shí)，壓實(shí)系數(shù)λc

可取低值；③礦渣墊層的壓實(shí)指標(biāo)為最后二遍壓實(shí)的壓陷差小于2mm。

公路一般路基填料最小強(qiáng)度（CBR）、壓實(shí)度應(yīng)符合表2·2—5的要求。表2·2—5

一般路基填料最小強(qiáng)度和壓實(shí)度要求填挖類型路面底面以下深度（m）高速公路、一級(jí)公路二級(jí)公路三、四級(jí)公路壓實(shí)度(%)CBR(%)壓實(shí)度(%)CBR(%)壓實(shí)度(%)CBR(%)路床填方路基0~0.3≥968≥956≥9450.3~0.8≥965≥954≥943零星及挖方路基0~0.3≥968≥956≥9450.3~0.8≥965≥954—3路堤上路堤0.8~1.5≥944≥943≥933下路堤1.5以下≥933≥922≥922注：①表列壓實(shí)系數(shù)系按《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ051）中重型擊實(shí)試驗(yàn)所確定的最大干密度的壓實(shí)度；②當(dāng)三、四級(jí)公路鋪筑瀝青混凝土和水泥混凝土路面時(shí)，其壓實(shí)度應(yīng)采用二級(jí)公路的規(guī)定值；③路堤采用特殊填料或處于特殊氣候地區(qū)時(shí)，壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)試驗(yàn)路的狀況在保證路基強(qiáng)度要求的前提下適當(dāng)降低。

六、墊層設(shè)計(jì)與施工注意事項(xiàng)

1．對(duì)于墊層下存在軟弱下臥層的建筑，在進(jìn)行地基變形計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮鄰近基礎(chǔ)對(duì)軟弱下臥層頂面應(yīng)力疊加影響。當(dāng)超出原地面標(biāo)高的墊層或換填材料的重度大于天然土的重度時(shí)，宜早填，并應(yīng)考慮其附加荷載對(duì)建筑及鄰近建筑的影響。墊層地基的變形由墊層自身變形和下臥層變形組成。對(duì)于滿足上述設(shè)計(jì)條件的墊層，可不考慮墊層自身的變形。對(duì)沉降要求嚴(yán)的或墊層厚度大的建筑，應(yīng)計(jì)算墊層自身的變形。墊層本身的變形可按下式計(jì)算：（2·2—8）式中s1——墊層本身的變形（mm）；

pz——基底附加壓力（kPa）；

α——壓力擴(kuò)散系數(shù)；

Es1——墊層的壓縮模量（MPa），宜由載荷試驗(yàn)確定。無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，可按表2·2—2選用。2．墊層的施工方法、分層鋪填厚度、每層壓實(shí)遍數(shù)等宜通過試驗(yàn)確定，當(dāng)不具備試驗(yàn)條件時(shí)，也可參照建工或水電部門的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，按表2·2—6選用。除接觸下臥土層的墊層底部應(yīng)根據(jù)施工機(jī)械設(shè)備及下臥層土質(zhì)條件確定厚度外，一般情況下，墊層的分層鋪填厚度可取200~300mm。對(duì)于存在軟弱下臥層的墊層，應(yīng)針對(duì)不同施工機(jī)械設(shè)備的重量、碾壓強(qiáng)度、振動(dòng)力等因素，確定墊層底層的鋪填厚度，應(yīng)既能滿足該層的壓密條件，又能防止破壞或擾動(dòng)下臥土層的結(jié)構(gòu)。

3.室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)(載荷)試驗(yàn)證明：未浸水的粉煤灰墊層具有良好的物理力學(xué)特性和較高的強(qiáng)度，但墊層浸水濕潤(rùn)或處于地下水位以下時(shí)，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，強(qiáng)度降低（但不是直線發(fā)展趨勢(shì)），其幅度為20%~30%，壓縮變形量增大約10%。因此，在工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，應(yīng)考慮至粉煤灰墊層浸水飽和狀態(tài)下強(qiáng)度的折減系數(shù)。表2·2—6墊層的分層鋪填厚度及壓實(shí)遍數(shù)施工機(jī)械虛鋪厚度（mm）壓實(shí)遍數(shù)材料環(huán)境施工機(jī)械虛鋪厚度（mm）壓實(shí)遍數(shù)材料環(huán)境平碾（8~12t）200~3006~8(礦渣10~12)軟弱土素填土振動(dòng)碾(8~15t)600~15006~8砂土，濕陷性黃土，碎石土等羊足碾(5~16t)200~3508~16軟弱土振動(dòng)壓實(shí)機(jī)1200~150010蛙式夯(200kg)200~2503~4狹窄場(chǎng)地插入式振動(dòng)器200~500重錘夯(30~40kN·m)1200~150010非飽和粘性土、濕陷性黃土或砂平板式振動(dòng)器150~250注：為保證分層壓實(shí)質(zhì)量，應(yīng)控制機(jī)械碾壓速度。4．粉質(zhì)粘土和灰土墊層土料的施工含水量宜控制在最優(yōu)含水量wop±2%的范圍內(nèi)；當(dāng)采用振動(dòng)碾壓時(shí)，可適當(dāng)放寬下限范圍值，即最優(yōu)含水量控制在（wop－6%）~（wop＋2%）的范圍。粉煤灰墊層不應(yīng)采用浸水飽和施工法，其含水量宜控制在最優(yōu)含水量wop±4%的范圍內(nèi)。對(duì)于砂石材料則可根據(jù)施工方法不同按經(jīng)驗(yàn)控制適宜的施工含水量，即當(dāng)用平板式振動(dòng)器時(shí)可取15%~20%；當(dāng)用平碾或蛙式夯時(shí)可取8%~12%；當(dāng)用插入式振動(dòng)器時(shí)宜為飽和。對(duì)于碎石及卵石應(yīng)充分澆水濕透后夯壓。粉質(zhì)粘土和灰土墊層的最優(yōu)含水量wop可通過擊實(shí)試驗(yàn)確定，也可按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取用。當(dāng)缺乏試驗(yàn)資料時(shí)，也可近似取液限值的0.6倍，或按照經(jīng)驗(yàn)采用塑限wop±2%的范圍值作為施工含水量控制值。

5．當(dāng)墊層底部存在古井、古墓、洞穴、舊基礎(chǔ)、暗塘等軟硬不均的部位時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑對(duì)不均勻沉降的要求予以處理，并經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可鋪填墊層。

6．基坑開挖時(shí)應(yīng)避免坑底土層擾動(dòng)，可保留約300mm厚的土層暫不挖去，鋪填墊層前再挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高。嚴(yán)禁擾動(dòng)墊層下的軟弱土層，防止其被踐踏、受凍或受水浸泡。在碎石或卵石墊層底部宜設(shè)置150~300mm厚的砂墊層或鋪一層土工織物，以防止軟弱土層表面的局部破壞，同時(shí)必須防止基坑邊坡坍土混入墊層中。7．換填墊層施工應(yīng)注意基坑排水，除采用水振法施工砂墊層外，不得在浸水條件下施工，必要時(shí)應(yīng)采取降低地下水位的措施。

8．墊層底面宜設(shè)在同一標(biāo)高上，如深度不同，基坑底土面應(yīng)挖成階梯或斜坡搭接，并按先深后淺的順序進(jìn)行墊層施工，搭接處應(yīng)夯壓密實(shí)。粉質(zhì)粘土及灰土墊層分段施工時(shí)，不得在柱基、墻角及承重窗間墻下接縫。上下兩層的縫距不得小于500mm。接縫處應(yīng)夯壓密實(shí)。灰土應(yīng)拌合均勻，并應(yīng)當(dāng)天鋪填夯實(shí)。灰土夯壓密實(shí)后3d內(nèi)不得受水浸泡。粉煤灰墊層鋪填后宜當(dāng)天壓實(shí)，每層驗(yàn)收后應(yīng)及時(shí)鋪填上層或封層，防止干燥后松散起塵染，同時(shí)禁止車輛碾壓通行。墊層竣工驗(yàn)收合格后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)施工及基坑回填。

9．鋪設(shè)土工合成材料時(shí)，下鋪地基土層頂面應(yīng)平整，防止土工合成材料被刺穿或頂破。鋪設(shè)時(shí)應(yīng)把土工合成材料張拉平直、繃緊，嚴(yán)禁有折皺；端頭應(yīng)固定或回折錨固；切忌曝曬或裸露；連結(jié)宜用搭接法、縫接法和膠結(jié)法，并應(yīng)保證主要受力方向的連結(jié)強(qiáng)度不低于所采用材料的抗拉強(qiáng)度。2·3換填墊層質(zhì)量控質(zhì)及檢驗(yàn)㈠墊層施工常見質(zhì)量通病及預(yù)防措施墊層施工常見質(zhì)量通病及預(yù)防措施如表2·3—1所示。

表2·3—1

墊層施工常見質(zhì)量通病及預(yù)防措施常見質(zhì)量事故產(chǎn)生原因預(yù)防措施基坑基底不符合質(zhì)量要求機(jī)械開挖時(shí)超挖，局部軟弱處未予處理開挖基坑時(shí)，預(yù)留30cm由人工清理，嚴(yán)格履行驗(yàn)槽手續(xù)填料不符合質(zhì)量要求灰土料拌合不均勻；石灰、粉煤灰不符合質(zhì)量等級(jí)要求，含水量、含雜質(zhì)量過大嚴(yán)把進(jìn)料關(guān)，定期對(duì)填料進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)分層鋪筑密度不均勻施工方法不得當(dāng)，質(zhì)量檢測(cè)沒跟上改進(jìn)施工方法，對(duì)墊層搭接部位要求嚴(yán)格控制，增加質(zhì)量抽檢次數(shù)已完成的墊層遭到破壞墊層遭受水浸、雨淋、凍脹，在墊層鄰近挖掘采取防雨、防凍及排水措施，禁止在墊層鄰近區(qū)域挖掘

㈡墊層質(zhì)量檢驗(yàn)的基本規(guī)定

1．墊層施工前及施工過程中，應(yīng)對(duì)墊層原材料質(zhì)量和成品材料質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)或檢查。嚴(yán)禁使用不合格材料。原材料的檢驗(yàn)項(xiàng)目、批量和檢驗(yàn)方法應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。例如土工合成材料以100m2為一批，每批應(yīng)抽查5%。

2．墊層的施工質(zhì)量檢驗(yàn)必須分層進(jìn)行。應(yīng)在每層的壓實(shí)系數(shù)符合設(shè)計(jì)要求后鋪填上層土。施工過程中應(yīng)檢查分層鋪筑的厚度、分段施工時(shí)上下兩層的搭接長(zhǎng)度、夯實(shí)時(shí)加水量、夯實(shí)或壓實(shí)遍數(shù)、壓實(shí)系數(shù)。

3．施工結(jié)束后，應(yīng)檢測(cè)墊層地基承載力。

㈢墊層質(zhì)量驗(yàn)收項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)

1．灰土地基的質(zhì)量驗(yàn)收檢查項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表2·3—2的規(guī)定。表2·3—2

灰土地基質(zhì)量驗(yàn)收檢查項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)序驗(yàn)收檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值檢驗(yàn)方法單位數(shù)值主控項(xiàng)目1地基承載力設(shè)計(jì)要求按規(guī)定方法2配合比設(shè)計(jì)要求按拌和時(shí)的體積比3壓實(shí)系數(shù)設(shè)計(jì)要求現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)一般項(xiàng)目1石灰粒徑mm≤5篩分法2土料有機(jī)質(zhì)含量%≤5試驗(yàn)室焙燒法3土顆粒粒徑mm≤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．砂或砂石地基的質(zhì)量驗(yàn)收檢查項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表2·3—2的規(guī)定。表2·3—2

砂或砂石地基質(zhì)量驗(yàn)收檢查項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)序驗(yàn)收檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值檢驗(yàn)方法單位數(shù)值主控項(xiàng)目1地基承載力設(shè)計(jì)要求按規(guī)定方法2配合比設(shè)計(jì)要求按拌和時(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)一般項(xiàng)目1石料粒徑mm≤100篩分法2土料有機(jī)質(zhì)含量%≤5試驗(yàn)室焙燒法3含泥量%≤5水洗法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3．土工合成材料地基的質(zhì)量驗(yàn)收檢查項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表2·3—3的規(guī)定。表2·3—4

土工合成材料地基質(zhì)量驗(yàn)收檢查項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)序驗(yàn)收檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值檢驗(yàn)方法單位數(shù)值主控項(xiàng)目1地基承載力設(shè)計(jì)要求按規(guī)定方法2土工合成材料延伸率%≤3置于夾具上做拉伸試驗(yàn)，并將試驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相比3土工合成材料的強(qiáng)度%≤5一般項(xiàng)目1土工合成材料搭接長(zhǎng)度mm≥300用鋼尺量2土料有機(jī)質(zhì)含量%≤5試驗(yàn)室焙燒法3表層平整度mm≤20用2m靠尺4分層厚度偏差（與設(shè)計(jì)要求比較）mm±25水準(zhǔn)儀4．粉煤灰地基的質(zhì)量驗(yàn)收檢查項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表2·3—5的規(guī)定。表2·3—5

粉煤灰地基質(zhì)量驗(yàn)收檢查項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)序驗(yàn)收檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值檢驗(yàn)方法單位數(shù)值主控項(xiàng)目1地基承載力設(shè)計(jì)要求按規(guī)定方法2壓實(shí)系數(shù)設(shè)計(jì)要求現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)一般項(xiàng)目1粉煤灰粒徑mm0.001~2.000篩分法2氧化鋁及二氧化硅含量%≥70試驗(yàn)室化學(xué)分析3燒失量%≤12試驗(yàn)室燒結(jié)法4含水量（與要求的最優(yōu)含水量比較）%±2取樣后試驗(yàn)室確定5分層厚度偏差（與設(shè)計(jì)要求比較）mm±50水準(zhǔn)儀

㈣墊層地基質(zhì)量檢驗(yàn)數(shù)量要求國(guó)家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79—2002J220—2002）對(duì)墊層地基質(zhì)量檢驗(yàn)的數(shù)量規(guī)定如下：采用環(huán)刀法檢驗(yàn)墊層施工質(zhì)量時(shí)，取樣點(diǎn)應(yīng)位于每層厚度的2/3深度處。檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)量，對(duì)大基坑每50~100m2不應(yīng)少1個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)；對(duì)基槽每10~20m不應(yīng)少于1個(gè)點(diǎn)；每個(gè)獨(dú)立柱基礎(chǔ)不應(yīng)少于1個(gè)點(diǎn)。采用貫入儀或動(dòng)力觸探檢驗(yàn)墊層的施工質(zhì)量時(shí)，每分層檢驗(yàn)點(diǎn)的間距應(yīng)小于4m?？⒐を?yàn)收采用載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)墊層承載力時(shí)，每個(gè)單體工程不宜少于3個(gè)點(diǎn)；對(duì)于大型工程則應(yīng)按單體工程的數(shù)量或工程的面積確定檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)量。此外，國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50202）對(duì)墊層地基檢驗(yàn)數(shù)量的規(guī)定如下：每單位工程不應(yīng)少于3點(diǎn)，1000m2以上工程，每100m2至少應(yīng)有1個(gè)點(diǎn)；3000m2以上工程，每300m2至少應(yīng)有1個(gè)點(diǎn)。每一獨(dú)立基礎(chǔ)下至少應(yīng)有1個(gè)點(diǎn)。基槽每20延米應(yīng)有1個(gè)點(diǎn)。

㈤墊層質(zhì)量檢驗(yàn)方法簡(jiǎn)介墊層質(zhì)量檢驗(yàn)的方法有很多，對(duì)于粉質(zhì)粘土、灰土、粉煤灰和砂石墊層的施工質(zhì)量檢驗(yàn)可用環(huán)刀法、貫入儀法、靜力觸探法、輕型動(dòng)力觸探法或標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法等；對(duì)于砂石、礦渣墊層可用重型動(dòng)力觸探檢驗(yàn)。并均應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以設(shè)計(jì)壓實(shí)系數(shù)所對(duì)應(yīng)的貫入度為標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)墊層的施工質(zhì)量。壓實(shí)系數(shù)也可用環(huán)切法、灌砂法、灌水法或其他有效方法檢驗(yàn)。實(shí)際工作中可根據(jù)墊層材料類型及壓實(shí)方法，參照表2·3—6選擇適宜的墊層質(zhì)量檢驗(yàn)方法對(duì)公路工程，除上述質(zhì)量檢驗(yàn)方法外，還有承載板法和強(qiáng)度儀法。用路面材料強(qiáng)度儀或其它載荷裝置進(jìn)行承載比（CBR）試驗(yàn)，用于測(cè)定各種土和路面基層、底基層材料的承載比（CBR）。承壓板法和強(qiáng)度儀法可用于測(cè)定不同濕度和密度的細(xì)粒土墊層的回強(qiáng)彈模量。2·4處理特殊土或不良土地基的墊層

㈠處理濕陷性黃土地基的墊層現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025—2004）規(guī)定：選擇墊層材料和擠密處理濕陷性黃土地基，不得使用鹽漬土、膨脹土、凍土、有機(jī)質(zhì)土等不良土料和粗顆粒的透水性好的材料（如砂、石等）作填料。

1．當(dāng)僅要求消除基底下1~3m濕陷性黃土的濕陷量時(shí)，宜采用局部（或整片）土墊層進(jìn)行處理，當(dāng)同時(shí)要求提高墊層土的承載力及增強(qiáng)水穩(wěn)定性時(shí)，宜采用整片灰土墊層進(jìn)行處理。

2．地基處理范圍與厚度應(yīng)符合規(guī)范要求。

3．墊層的最大干密度和最優(yōu)含水量，應(yīng)在工程場(chǎng)地采取有代表性的擾動(dòng)土樣采用輕型標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)確定。墊層的施工質(zhì)量，應(yīng)用壓實(shí)系數(shù)控制，并應(yīng)符合下列規(guī)定：⑴小于或等于3m的土（或灰土）墊層，不應(yīng)小于0.95；