Industry economy 产业经济浅谈建筑工程中换填垫层法在地基处理技术中的应用高岩(吉林省水利水电勘测设计研究院 吉林 长春 130021)【摘要】建筑工程中地基处理中对不良地基进行换填垫层的设计和选择施工方法应根据建筑体型、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。【关键词】建筑工程 不良地基 换填 垫层 技术【中图分类号】F275【文献标识码】A一、概述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。
工程实践表明，在合适的条件下，采用换填垫层法能有效地解决中小型工程的地基处理问题。本法的优点是：可就地取材，施工方便，不需特殊的机械设备，既能缩短工期，又能降低造价，因此，得到较为普遍的应用。二、建筑工程地基处理换填垫层法材料质量控制原则换填垫层法是指挖去地表浅层软弱土层或不均匀土层，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。此方法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。1、粉质黏土。土料中有机质含量不得超过5%，亦不得含有冻土或膨胀土。当含有碎石时，其粒径不宜大于50mm。用于湿陷性黄土或膨胀土地基的粉质黏土垫层，土料中不得夹有砖、瓦和石块。。体积配合比宜为2:8或3:7。土料宜用粉质黏土，不宜使用块状黏土和砂质粉土，不得含有松软杂质，并应过筛，其颗粒不得大于15mm。石灰宜用新鲜的消石灰，其颗粒不得大于5mm。砂石。宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑（粒径小于2mm的部分不应超过总重的45%），应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。当使用粉细砂或石粉（粒径小于0.075mm的部分不超过总重的9%）时，应掺人不少于总重的30%的碎石或卵石。砂石的最大粒径不宜大于50mm。对湿陷性黄土地基，不得选用砂石等透水材料。2、粉煤灰。垫层使用的矿渣是指高炉重矿渣，可分为分级矿渣、混合矿渣及原状矿渣。矿渣垫层主要用于堆场、道路和地坪，也可用于小型建筑、构筑物地基，有机质及含泥总量不超过5%。设计、施工前必须对选用的矿渣进行试验，在确认其性能稳定并符合安全规定后方可使用。作为建筑物垫层的矿渣应符合对放射性安全标准的要求。易受酸、碱影响的基础或地下管网不得采用矿渣垫层。大量填筑矿渣时，应考虑对地下水和土壤的环境影响。在有可靠试验结果或成功工程经验时，对质地坚硬、性能稳定、无腐蚀性和放射性危害的工业废渣等均可用于填筑换填垫层。被选用工业废渣的粒径、级配和施工工艺等应通过试验确定。粉煤灰可用于道路、堆场和小型建筑、构筑物等的换填垫层。粉煤灰垫层上宜覆土0.3～0.5m。粉煤灰垫层中采用掺加剂时，应通过试验确定其性能及适用条件。作为建筑【文章编号】1672-7355（2012）08-0239-02物垫层的粉煤灰应符合有关放射性安全标准的要求。粉煤灰垫层中的金属构件、管网宜采取适当防腐措施。大量填筑粉煤灰时应考虑对地下水和土壤的环境影响。3、土工合成材料。由分层铺设的土工合成材料与地基土构成加筋垫层。所用土工合成材料的品种与性能及填料的土类应根据工程特性和地基土条件，按照现行国家标准《土工合成材料应用技术规范》(GB 50290)的要求，通过设计并进行现场试验后确定。作为加筋的土工合成材料应采用抗拉强度较高、受力时伸长率不大于4%～5%、耐久性好、抗腐蚀的土工格栅、土工格室、土工垫或土工织物等土工合成材料；垫层填料宜用碎石、角砾、砾砂、粗砂、中砂或粉质黏土等材料。当工程要求垫层具有排水功能时，垫层材料应具有良好的透水性。 在软土地基上使用加筋垫层时，应保证建筑稳定并满足允许变形的要求。三、建筑工程地基处理换填垫层法施工技术控制措施1、垫层的施工方法、分层铺填厚度、每层压实遍数等宜通过试验确定。除接触下卧软土层的垫层底部应根据施工机械设备及下卧层土质条件确定厚度外，一般情况下，垫层的分层铺填厚度可取200～300mm。为保证分层压实质量，应控制机械碾压速度。垫层施工应根据不同的换填材料选择施工机械。粉质黏土、灰土宜采用平碾、振动碾或羊足碾，中小型工程也可采用蛙式夯、柴油夯；砂石等宜用振动碾；粉煤灰宜采用平碾、振动碾、平板振动器、蛙式夯；矿渣宜采用平板振动器或平碾，也可采用振动碾。粉质黏土和灰土垫层土料的施工含水量宜控制在最优含水量砜，±2%的范围内，粉煤灰垫层的施工含水量宜控制在Wop±4%的范围内。最优含水量可通过击实试验确定，也可按当地经验取用。2、当垫层底部存在古井、古墓、洞穴、旧基础、暗塘等软硬不均的部位时，应根据建筑对不均匀沉降的要求予以处理，并经检验合格后，方可铺填垫层。3、基坑开挖时应避免坑底土层受扰动，可保留约200mm厚的土层暂不挖去，待铺填垫层前再挖至设计标高。严禁扰动垫层下的软弱土层，防止其被践踏、受冻或受水浸泡。在碎石或卵石垫层底部宜设置150～300mm厚的砂垫层或铺一层土工织物，以防止软弱土层表面的局部破坏，同时必须防止基坑边坡坍土混入垫层。4、铺设土工合成材料时，下铺地基土层顶面应平整，防止土工合成材料被刺穿、顶破。铺设时应把土工合成材料张拉平直、绷紧，严禁有折皱；端头应固定或回折锚固；切忌曝晒或裸露；连接宜用搭接法、缝接法和胶结法，并均应保证主要受力方向的连接强度不低于所采用材料的抗拉强度。换填垫层施工应（下转241页）东方企业文化239Industry economy 产业经济尚为目的”的从天然物质中提取的纤维，比如：1.彩棉纤维。即通过给棉花植株插入不同颜色的基因而获得不同颜色的棉花，其服装的颜色不退色，质地也坚固耐用。它与无公害棉花均是制作环保服装的理想原料，在种植棉花时不用化肥和农药，只能使用有机肥料，主要用于制作婴幼儿服装和药用棉。2.大豆蛋白纤维。大豆蛋白纤维其主要原料是来自于自然界的大豆，通过化学生物的方法提取球状蛋白质和高聚物接枝、共聚共混，通过添加功能性助剂改变蛋白质的空间结构，经湿法纺丝而成的再生植物蛋白纤维。3.牛奶纤维。牛奶纤维的原料是从液态牛奶制成奶制品后的奶粕中提取的，经过一系列处理后制成牛奶长丝或短纤维。这种面料质地轻盈、柔软、滑爽，具有特殊的生物保健功能。它富含保湿因子，能保养与改进皮肤肤质，是内衣的上佳面料。4.甲壳素纤维。甲壳素纤维是将虾壳、蟹壳溶解提炼，脱乙酞壳聚醋形成薄膜制成纤维，成本比较低，其主要成分是壳聚糖，对大量有害菌群有良好的抑制作用。把它加工成纤维制成服装，既能保证服装的抑菌功能，价格也能为消费者接受。（二）化学纤维天然化原则所谓化学纤维天然化，是指对化学纤维尤其是合成纤维进行多组分聚合，使化学纤维的服用性能具有天然纤维的优良特性，尤其是吸湿性方面。比较有代表性的即天丝纤维。其具备了天然纤维的优点和合成纤维的某些特性，其干强力和湿强力分别是粘胶纤维的1.3倍和1.7倍，由于该纤维克服了传统的粘胶纤维生产过程中排放有毒的二硫化碳气体和污水，因此被称为“绿色纤维”。（三）辅料的选择至关重要辅料在一件服装中处于至关重要的地位，对服装的造型、服用性、档次都起着关键的作用。对服装产品进行绿色设计，所使用的辅料也必须达到环保。比如欧盟就已禁止进口服装纺织品使用含镍在0.25mg/cm2以上与人体接触的辅料和配件。总之，面对国际纺织品市场尤其是服装市场日趋激烈的竞争环境，我们当下的挑战与机遇并存。国际贸易中的技术壁垒也在一定程度上激励着我国纺织品服装业的绿色技术和绿色市场的革新。不少符合环保和绿色观念的服装新产品也陆续面市，不断地提高着我国纺织品服装的国际竞争力。然而，我国在绿色服装方面虽然取得了一定的进展，但距国际先进水平以及人民群众不断提高的物质需要还有不少差距，在绿色纺织品的生产、绿色服装的形成以及绿色包装的应用等方面还要不断进行探索，力争使得我们的服装产业在激烈的国际竞争中觅得不败之地，也为维护可持续发展理念，谋求生态平衡做出我们的贡献。参考文献[1]刘静伟：服装材料的认识选择与应用[M]，北京，中国纺织出版社，1998。[2]陈东生，甘应进：新编服装材料学[M]，北京，中国轻工出版社，2001。[3]郑健：服装设计[M]，北京，北京纺织工业出版社，1999。[4]李德兹译：文化服装讲座设计篇(日本)[M]，北京，中国展望出版社，1983。作者简介张莹，女,（1983.10—），陕西西安人，陕西科技大学镐京学院教师，香港理工大学硕士在读，主要研究方向：服装营销与策划。（上接239页）注意基坑排水，除采用水撼法施工砂垫层外，不得在浸水条件下施工，必要时应采用降低地下水位的措施。垫层底面宜设在同一标高上，如深度不同，基坑底土面应挖成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序进行垫层施工，搭接处应夯压密实。粉质黏土及灰土垫层分段施工时，不得在柱基、墙角及承重窗间墙下接缝。上下两层的缝距不得小于500mm。接缝处应夯压密实。灰土应拌和均匀并应当日铺填夯压。灰土夯压密实后3d内不得受水浸泡。粉煤灰垫层铺填后宜当天压实，每层验收后应及时铺填上层或封层，防止干燥后松散起尘污染，同时应禁止车辆碾压通行。垫层竣工验收合格后，应及时进行基础施工与基坑回填。5、质量检验。对粉质黏土、灰土、粉煤灰和砂石垫层的施工质量检验可用环刀法、贯入仪、静力触探、轻型动力触探或标准贯人试验检验；对砂石、矿渣垫层可用重型动力触探检验。并均应通过现场试验以设计压实系数所对应的贯人度为标准检验垫层的施工质量。压实系数也可采用环刀法、灌砂法、灌水法或其他方法检验。采用环刀法检验垫层的施工质量时，取样点应位于每层厚度的2/3深度处。检验点数量，对大基坑每50～100mz不应少于一个检验点；对基槽每10～20m不应少于一个点；每个独立柱基不应少于一个点。采用贯入仪或动力触探检验垫层的施工质量时，每分层检验点的间距应小于4m。垫层的施工质量检验必须分层进行。应在每层的压实系数符合设计要求后铺填上层土。竣工验收采用载荷试验检验垫层承载力时，每个单体工程不宜少于三点；对于大型工程则应按单体工程的数量或工程的面积确定检验点数。四、结束语在建筑工程地基处理时，根据实际情况采取了不同的处理措施。为了检验地基处理的效果，工程施工过程中设置了降观测点，从填土完期间每周观测一次，前期完工一周，底板沉降1-2cm，后期趋于稳定，未见沉降，证明未出现不均匀沉降及偏移，证明换填处理地基效果良好。换填法是一种经济实用的地基处理方法，只要运用得当，会取得良好的工程效果。参考文献[1]王哲;李侠;;换填法处理软弱地基在施工中应注意的问题[J];山西建筑;2009年17期.[2]钟赣斌;;特殊黄土地基的处理与加固技术[J];中国高新技术企业;2009年24期.[3]叶薇;;建筑地基处理与边坡支护措施探讨[J];科技资讯;2010年12期.[4]韩士标;;换填垫层法在水利工程浅层软基处理中的应用探讨[J];岩土工程界;2007年01期.[5]龚丕仁;付光强;;深层搅拌技术在成都龙泉优诗美地基础处理工程中的应用研究[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2008年12期.[6]康宁;黎志愿;臧海燕;;软土管道基础的处理与施工[J];中国西部科技;2009年13期.东方企业文化241