换填垫层法定义

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

< br>,

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。

< br>

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< /p>

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。