換土砂墊層施工質量控制

1、換土砂（砂石）墊層施工質量控制 In other sediment（ sand and gravel ） cushion construction quality control Luo Jian （Chengdu-Shanghai Construction Investment Co.， Ltd Chengdu Sichuan 610000 ） 【】 This article is to explore the sand cushion construction technology and quality control problems vibrators Replacement. Re

2、placement of sand cushion is one of the commonly used soft ground engineering approach to facilitate the process and lower its cost. The author combines his practical experience in the paper first introduces the scope of the sand cushion， and then construction techniques and precautions related to t

3、he quality of construction， made a detailed analysis. 1. 前言 換土墊層是處理淺層軟弱地基工程中極為常見的方法， 它依 靠將軟弱地基中一定深度的軟土層挖除， 然后分層換填上砂 （或 砂石）、礫砂、碎（卵）石、礦渣（粉煤灰）、高爐干渣、灰土 等強度較大的材料， 并配合以重錘夯實、 強夯、振動壓實等方法、 工藝，提高地基的整體承載能力。換土墊層工藝較為簡單，尤其 是在淺層地基處理工程中應用廣泛，而具體的換填材料也有多 種，可以根據實際需求選擇不同的材料。 2. 砂石墊層的適用范圍和作用 2.1 適用范圍。 2.1.1 換土砂（砂石）墊層施工是

4、指以砂或砂礫石（碎石） 混合物為原材料的基礎換土施工。 2.1.1.1 其主要應用范圍在于：（ 1）一般性的飽和、非飽 和軟弱土或水下黃土地基工程。 （2）中小型建筑工程的浜、塘、 溝等的局部地基處理。（3）房建施工中，深度在3m以內的軟弱、 透水性強的黏性土層地基。 2.1.1.2 砂石墊層不宜用在：（ 1）地下水位較高且地下水 流量大、水流速度較快的地基工程。（ 2）加固濕陷性黃土地基 和滲透系數小的黏性土地基工程中。（ 3）大面積堆載、密集基 礎和動力基礎的軟土地基處理中。 2.1.2 另外，要注意的是砂石墊層的厚度一般應控制在 （0.52.5 ） m之間，其性價比可達到最好。如果實際工

5、程中換 填厚度小于0.5m，則很難發(fā)揮效用；而如果厚度超過3m則經 濟費用增加，施工難度也相應增大。 2.2 砂石墊層在地基處理中的作用。 砂和地基墊層在經過分層夯實之后作為地基的持力層， 具有 有以下幾點作用： 1）提高淺層地基的承載力。地基中的剪切破壞作用通常 是從基礎底面下的邊角位置開始的， 并且隨著基底壓力的增加會 逐漸向縱深方向發(fā)展。 所以， 當基底面以下淺層范圍被換填成強 度較大的砂石材料時， 可以降低剪切破壞作用力， 從而提高地基 的整體承載力。 （2）加速地基的排水固結。砂石墊層透水層較大，在地基 受到壓力作用后便形成良好的排水面， 可以使得下層空隙水壓力 迅速消散，避免對地基

6、土造成塑性破壞。同時，還可以加速對砂 石墊層以下軟土層的固結，提高軟土層強度。 （3）降低基礎的沉降量。通?；A中淺層部位的后期沉降 量在基礎整體沉降量中占有很大的比例。 而且理論上土體側向變 形所導致的沉降， 也是淺層部分比例大。 因此以砂石墊層來換填 淺層的軟土，可以有效降低后期基礎的整體沉降量。 （4）緩沖的作用。房屋工程中如地基為膨脹土時，采用砂 墊層可以消除地基中的脹縮作用， 通過砂墊層的調節(jié)， 對地基變 形起到緩沖作用。 具體的換土厚度根據基礎下距膨脹土的距離和 膨脹土深淺確定，通常為 60cm此工藝在住宅、辦公樓以及學 校教學樓等工程中使用較多， 其特點在于房屋使用多年后， 墻體

7、 未出現(xiàn)明顯的裂縫。 3. 砂石墊層施工技術與質量控制 3.1 材料質量要求。 砂石墊層的材料在整體上要求具備良好的振實加密性能。 對 于砂材料而言，要選擇顆粒級配良好、質地堅硬的中砂或粗砂。 如果實際工程中采用細砂或粉砂時，要摻加適量的碎石或卵石 （粒徑在20mmr50mn為適宜），摻加的碎石或卵石量不少于總 重的 30%，石子和細砂或粉砂要均勻混合。另外，為防止施工中 的含粉塵量過多， 可對材料事先進行沖洗干凈， 然后再和粗砂混 合攪拌均勻使用。 砂中有機質含量要小于 5%，含泥量不超過 5%， 換填墊層如兼做排水墊層時，含泥量則要控制在3%以下。如采 用砂石材料，要盡量采用自然級配的砂礫

8、石（或卵石、碎石）混 合物，粒級在50mm以下，其含量控制在50%以內，混合物中不 能含有植物殘體、生活垃圾等雜物，含泥量要小于5%。 3.2 砂石墊層施工要注意控制含水量，含水量很低的砂土， 碾壓效果往往不好； 含水量過大效果同樣不好， 以潤濕到飽和狀 態(tài)時效果最好。 施工中如遇到有地下水浸泡的可能， 應首先攤鋪 一層碎石或毛石。 當施工中地下水位較高或在飽和的軟弱地基上 攤鋪墊層時，則要加強基坑內的排水及外圍的擋水、降水措施， 以防止砂墊層被地下水浸泡而出現(xiàn)流失的現(xiàn)象， 保障基坑邊坡的 穩(wěn)定性。通常，地下水位降低至基坑底 500mm為適宜。3.3 換填砂墊層工藝的關鍵步驟在于將砂石材料振實

9、加密到設計要 求的密實度（如達到中密）。 （ 1）為此，首先在施工中應嚴格遵循分層攤鋪，分層夯實 的原則， 并注意控制好每層厚度。 其次，每層砂石在夯實 （碾壓） 之前，按照每100m2設置一處純砂檢測點，采用機械碾壓過后在 純砂點取樣檢測，在砂的干密度合格之后才能進行上層施工。 （2）施工中如果想進一步提高砂墊層的質量，可加大機械 的功率?，F(xiàn)階段常用到的砂墊層施工方法有振實法、碾壓法、水 撼法、夯石法等多種，要根據不同的施工條件、砂石材料、施工 設備等條件選用合適的方法，其各自的特點如表1 所示。 4. 施工中質量注意事項 4.1要開挖基坑時要保留200mm厚原土層不要挖，等鋪填墊 層前再挖

10、到設計標高， 防止對墊層下面的軟弱土層的擾動， 施工 期間要注意天氣變化情況， 盡量避開下雨天， 預防開挖后地基被 水浸泡和邊坡塌土。 4.2 砂石墊層施工前先將基坑底部浮土清理干凈， 保證槽底 的平整干凈，誤差控制在 20mm以內。分層攤鋪砂墊層的厚度控 制在（150200） mm不得超鋪。如采用碎石墊層施工，要注意 在基坑底鋪一層砂墊層， 以防止坑底土層結構 （特別是膨脹土層 結構）被破壞，產生基礎附加沉降。 4.3 墊層材料如選用砂石墊層，砂石比例為3：7 左右，且 宜采用中砂， 砂中不應有大的鵝卵石或碎石， 石子最大粒徑不得 大于50mm含泥量應符合規(guī)范要求。如果地下水位較高，基槽 開

11、挖后已出現(xiàn)地下水或滯留水層， 為了便于施工， 在砂墊層下加 鋪砌毛石一層，再夯填砂石墊層，以保證砂石墊層夯鋪密實，使 墊層不處在地下水位以下。 對濕陷性黃土或膨脹土地基， 不能用 中砂、粗砂、礫砂、碎（卵）石等透水性材料作換填材料。 4.4 砂石墊層施工質量檢查。 （1）常用環(huán)刀法、灌砂法、灌水法、鋼筋貫入法等方法檢 測，環(huán)刀法適用于對砂，礦渣（粉煤灰）、高爐干渣、灰土壓實 系數的檢測。灌砂法、灌水法適用于對砂石、礫砂、碎（卵）石 壓實系數的檢測。鋼筋貫入法適用于對砂壓實系數的檢測。 （2）環(huán)刀法使用容積200cm3的環(huán)刀在振搗密實后的砂墊層 中取樣， 測定其干密度， 并以不小于該砂料在中密狀態(tài)時的干密 度（單位體積干土的質量）為合格。中砂干密度控制大于等于 1.60t/m3 ， 粗砂干密度控制大于等于 1.70t/m3 。砂石墊層的質 量檢測時取樣的容積應足夠大， 且相應的干密度應提高。 如在砂 石墊層中設置純砂檢驗點， 則在同樣的施工條件下， 可按上述砂 墊層方法檢測。 4.5 做好砂墊層的沉降觀測。 沉降觀測的次數和時間應遵循 設計要求， 通常在設置穩(wěn)固后進行第一次觀測， 以后每增加一層 應觀測一次，整個施工時間的觀測次數應超過 4 次