1、換土砂（砂石）墊層施工質(zhì)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(qiáng)度較大的材料， 并配合以重錘夯實(shí)、 強(qiáng)夯、振動(dòng)壓實(shí)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(yīng)用廣泛，而具體的換填材料也有多 種，可以根據(jù)實(shí)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(chǔ)換土施工。 2.1.1.1 其主要應(yīng)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(nèi)的軟弱、 透水性強(qiáng)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(shù)小的黏性土地基工程中。（ 3）大面積堆載、密集基 礎(chǔ)和動(dòng)力基礎(chǔ)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(yīng)控制在 （0.52.5 ） m之間，其性價(jià)比可達(dá)到最好。如果實(shí)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(jīng) 濟(jì)費(fèi)用增加，施工難度也相應(yīng)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(jīng)過分層夯實(shí)之后作為地基的持力層， 具有 有以下幾點(diǎn)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(chǔ)底面下的邊角位置開始的， 并且隨著基底壓力的增加會(huì) 逐漸向縱深方向發(fā)展。 所以， 當(dāng)基底面以下淺層范圍被換填成強(qiáng) 度較大的砂石材料時(shí)， 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(jié)。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(duì)地基

6、土造成塑性破壞。同時(shí)，還可以加速對(duì)砂 石墊層以下軟土層的固結(jié)，提高軟土層強(qiáng)度。 （3）降低基礎(chǔ)的沉降量。通常基礎(chǔ)中淺層部位的后期沉降 量在基礎(chǔ)整體沉降量中占有很大的比例。 而且理論上土體側(cè)向變 形所導(dǎo)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(chǔ)的整體沉降量。 （4）緩沖的作用。房屋工程中如地基為膨脹土?xí)r，采用砂 墊層可以消除地基中的脹縮作用， 通過砂墊層的調(diào)節(jié)， 對(duì)地基變 形起到緩沖作用。 具體的換土厚度根據(jù)基礎(chǔ)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(xué) 校教學(xué)樓等工程中使用較多， 其特點(diǎn)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(shù)與質(zhì)量控制 3.1 材料質(zhì)量要求。 砂石墊層的材料在整體上要求具備良好的振實(shí)加密性能。 對(duì) 于砂材料而言，要選擇顆粒級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的中砂或粗砂。 如果實(shí)際工程中采用細(xì)砂或粉砂時(shí)，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(xì)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(duì)材料事先進(jìn)行沖洗干凈， 然后再和粗砂混 合攪拌均勻使用。 砂中有機(jī)質(zhì)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(shí)，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(jí)配的砂礫

8、石（或卵石、碎石）混 合物，粒級(jí)在50mm以下，其含量控制在50%以內(nèi)，混合物中不 能含有植物殘?bào)w、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(shí)效果最好。 施工中如遇到有地下水浸泡的可能， 應(yīng)首先攤鋪 一層碎石或毛石。 當(dāng)施工中地下水位較高或在飽和的軟弱地基上 攤鋪墊層時(shí)，則要加強(qiáng)基坑內(nèi)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(guān)鍵步驟在于將砂石材料振實(shí)

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

10、到設(shè)計(jì)標(biāo)高， 防止對(duì)墊層下面的軟弱土層的擾動(dòng)， 施工 期間要注意天氣變化情況， 盡量避開下雨天， 預(yù)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(nèi)。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(jié)構(gòu) （特別是膨脹土層 結(jié)構(gòu)）被破壞，產(chǎn)生基礎(chǔ)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(yīng)有大的鵝卵石或碎石， 石子最大粒徑不得 大于50mm含泥量應(yīng)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(shí)，使 墊層不處在地下水位以下。 對(duì)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(zhì)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(cè)，環(huán)刀法適用于對(duì)砂，礦渣（粉煤灰）、高爐干渣、灰土壓實(shí) 系數(shù)的檢測(cè)。灌砂法、灌水法適用于對(duì)砂石、礫砂、碎（卵）石 壓實(shí)系數(shù)的檢測(cè)。鋼筋貫入法適用于對(duì)砂壓實(shí)系數(shù)的檢測(cè)。 （2）環(huán)刀法使用容積200cm3的環(huán)刀在振搗密實(shí)后的砂墊層 中取樣， 測(cè)定其干密度， 并以不小于該砂料在中密狀態(tài)時(shí)的干密 度（單位體積干土的質(zhì)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(zhì) 量檢測(cè)時(shí)取樣的容積應(yīng)足夠大， 且相應(yīng)的干密度應(yīng)提高。 如在砂 石墊層中設(shè)置純砂檢驗(yàn)點(diǎn)， 則在同樣的施工條件下， 可按上述砂 墊層方法檢測(cè)。 4.5 做好砂墊層的沉降觀測(cè)。 沉降觀測(cè)的次數(shù)和時(shí)間應(yīng)遵循 設(shè)計(jì)要求， 通常在設(shè)置穩(wěn)固后進(jìn)行第一次觀測(cè)， 以后每增加一層 應(yīng)觀測(cè)一次，整個(gè)施工時(shí)間的觀測(cè)次數(shù)應(yīng)超過 4 次