牛泽龙
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摘要：本文结合具体工程地质及水文条件,对比经济性条件后决定采用砂石垫层换填方式进行软土地基加固,提出以换填垫层材料要求、砂石垫层施工技术为主的换填垫层的施工技术,并总结了换填过程的质量检验标准。
关键词：软土地基;地基加固;砂石换填;质量检验;
1 换填垫层的设计
出于经济性原则，对各投资方案进行对比，发现采用砂石垫层换填方式更加便宜，且施工安全质量得到了有效保障，为此此次项目施工中运用了此工艺。砂石垫层换填需注意事项如下：首先对软弱区域内被长期浸泡的土层进行开挖和清除，而后采取砂石对软弱区域进行垫实。按照0.4m为标准的分层厚度对换填砂石厚度进行确定。根据项目施工安全性规范要求，对需要进行大面积换填的区域要进行事先试验，确定换填砂石厚度和施工安全标准。考虑到此次项目施工区域土层的第三层和第四层的性质，将换填砂石垫层压实系数设计为≥0.95。
2 换填垫层的主要施工工艺
2.1 换填垫层材料要求
从换填垫层的材质选择来说，砂石材料主要以配级良好的砂石为主。在运用粉细砂材料过程中，也需要掺入一定比例碎石。在此次项目施工中，考虑到换填区域面积较大，换填垫层运用了具有较高硬度、良好密实性和较强透水性的中粗砂作为施工材料。为了有效提高换填施工水平和增强地基整体抗压水平，在搅拌过程中融入了30%的碎石。对于中粗砂的配比来说，需要确保含泥量低于5%。
2.2 砂石垫层施工技术
2.2.1 清除取土后留下的大坑范围处软土
在进行换填以前需要将软弱层的积水抽除，对被浸泡区域的地基土层进行去除。为了防止对原有地基层的干扰，在对软弱层进行处理时，需要预留一定厚度土层。在完成对软弱层的清理以后，再回填到预设的高度。
2.2.2 换填垫层施工过程
换填施工以前，需要对软弱区域的积水进行抽除。经过项目施工工程师验收后，通过回填粗砂层的方式对软弱区域进行压实。在对粗砂进行铺垫的过程中需要确保软弱区域无积水。回填前需在换填区域内堆砌石墙，保证中粗砂在回填过程中不外流，有效提高软土层质量。此项目施工中运用了规格为M10水泥砂进行砖墙堆砌。
在对软土层进行分层次回填过程中，要立足于项目施工规范性要求，综合考虑建筑物结构、整体承载能力、项目施工土质等诸多影响因素，强化对换填垫层的项目施工设计。在项目施工作业过程中，对于需要进行大规模换填的区域，要对所运用的机械和施工现场的规范进行试验，以提高换填压实的工艺效果。
按照项目施工相关规范性要求，此工艺设计运用了15t碾压机械作为施工主要器材，并且搭配打夯机对软弱层进行强化。在对中粗砂进行回填以后，运用15t碾压机械强化对回填区域压实。因需要进行反复性压实，加剧了项目施工的难度，为此在完成对主体性的压实以后，再通过打夯机对边角区域进行振捣和夯实。在对基底进行铺垫过程中，采取逐层碾压的方式，对第一层铺垫0.2～0.3m厚度的中粗砂，其他3层的中粗砂厚度保持在0.4m左右，打夯机压实厚度第一层为0.15m，其他层厚度保持在0.28m。在对第一层进行铺设过程中，既要确保各层次的土体能够充分密实，又要预防对原有地基土层的干扰。在对各层进行夯实以后，才可以进行下一步骤的作业施工。
要按照项目施工规范施工，确保软弱区域砂石的回填和碾压强度，并且要充分对施工现场水文和地质情况进行探测。
对于垫层铺设方法以及各个土层铺垫厚度、压实的压力，需要根据项目施工试验结果进行选定。在项目施工过程中，需要对各层次回填砂石进行充分压实。机械碾压需反复碾压，一般需要经过10次以上的压实。通过实践发现，此项目施工基本符合施工规范。边角区域借助于打夯机进行振捣和压实，振捣压实的时间要立足于项目施工区域的水文和地质情况。从项目施工的整体性来看，夯实效果和机械压实时间之间有着密切的关系，夯实时间越长，压实效果越好。但是在项目施工过程中也曾发现过度夯实，导致地基下沉，从而给原有地基带来不良干扰。立足于此项目施工区域的水文和地质条件，振捣时间确定为6min。
按照开挖方式和开挖力度的差异，将各个楼划分为2～3段作为回填路段。为了确保振动和压实的效果，要确保各个土层的高度一致。这样以来可以有效增强对软弱区域的压实效果。在此环节，需要确保搭接区域能够充分得到密实，符合项目施工过程中先深后浅、平均分布的原则。然后对各土层的厚度进行确定。
对于换填区域边缘存在坑边土的现象，在项目施工过程中需要加强对坑边土层的保护。特别是对土层进行夯实过程中，若坑边土遭受干扰，需要在垫层最下端区域运用木夯进行夯实，以防止进一步对地基周围原有土体造成不良影响。
3 换填施工质量检验标准
从整个项目软弱区域回填的结果和效果来看，全程施工按照规范性要求进行，施工整体上较为顺畅。对于项目施工作业环节中存在的最大挑战之处，就是需要运用质量为15t的碾压机械对需要压实区域的反复碾压。在此过程中，边角区域无法全面兼顾到，需要辅助以打夯机进行夯实，对原有地基的稳定性带来了一些不良干扰。
严格按照项目施工规范要求，回填垫层的材质选择以中粗砂为主。大规模需要进行回填的区域，要进行提前试验，同时要强化对垫层回填质量的检验。按照项目施工方案，对换填垫层进行分步骤、分层次检验，在完成对各层压实系数检验后对上一层进行压实。在运用环刀法对软弱区域垫层施工工艺进行校正过程中，每次取样点要处于各层厚度的2/3区域。
与施工单位进行协商后确定，在回填过程中，对各土层进行振动夯实以后，需要对砂石垫层实际的换填成效进行检验。符合项目施工规范性要求以后，方可进行下一步骤的整体性施工。检验手段如下：在对各层进行夯实以后，通过运用环刀取样法，对软弱区域砂石垫层换填施工的效果进行初步检验。
对于此种施工工艺来说，采取大于200cm3的环刀对砂垫层进行取样。当取样的土层密度大于砂粒在中密情景下的密度时，即达到合格。整个项目施工按照规范要求进行，具体如下：对于需要进行大规模换填的区域，要对项目施工所需要的机器设备和水文、地质情况进行检验，以使换填砂石的压实效果达到方案预设的要求。对于垫层压实的确定来说，按照项目施工规范，应使换填砂石压实系数大于0.92。此项目施工区域换填的下层第三、第四层为硬塑状夹粉质红黏土层，承载力水平有限，因此需要加大回填振动压力，以确保项目施工符合规范性要求进行。确保各个土层换填砂垫层压实系数大于0.94，每相隔10cm的位置进行锤击，通过对项目施工结果测得的压实系数≥0.95，满足项目施工规范性要求。
4 结语
在对浅层软弱区域地基进行作业过程中，通常需要运用换填垫层工艺，将软弱区域的土层进行清理，再对软弱区域填充强度更高的碎石材料，以达到夯实地基土层和增强地基整体承载能力的目的。
参考文献
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