什么是换填法地基处理？

换填法进行基础的处理，其垫层的厚度一般都是15-20公分。因为仅仅是垫层，不是受力主体，所以垫层都是根据规范、经验进行取值的，而非计算取值。

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地基处理是按照上部结构对地基的要求，对地基土进行必要的加固或改良；提高地基土的承载力，保证地基的稳定；减少房屋的沉降或不均匀沉降；消除湿性黄土的湿陷性；提高抗液化能力等。 随着建设事业的发展与对软弱土地基的充分利用，老的地基处理的方法在日益完善，新的地基处理方法不断涌现。从机械压实到化学加固，从浅层处理到深层处理，从一般松散土处理到饱和粘性土处理，方法很多。 1、机械压实法括机械碾压、重锤夯实、振动压实及强夯等方法。 机械碾压法是采用平碾、羊足碾、振动碾等压实地基土，适用于大面积填土地基的施工。 重锤夯实法是用起重机械将重锤提升到一定高度后自由落下，重复夯打，使地基表面形成一层较密实的土层，适用于地下水位距地表0.8m以上的粘性土、砂土、杂填土及分层填土的地基，夯打时地基土还应保持**优含水量，才能夯打密实。 振动压实法是使用振动压实机械使之产生很大的垂直振动力将地基表层振实，适用于粘土颗粒含量少、透水性较好的松散杂填土及砂土地基。 强夯法又称为动力固结法。是将8～40t的重锤提升到8～40m的高度自由落下，对土进行强力夯实。此法是在重锤夯实法的基础上发展的新方法。 2、换土垫层法 换土垫层法就是挖去软弱土而换填强度较大的材料，垫层材料可用砂、碎石、素土、灰土等，换置后的垫层因强度较高可作为基础的持力层，基底的附加应力通过垫层向下扩散，以减少作用在垫层底下软弱下卧层土的附加应力，适用于软弱地基的浅层处理。 3、挤密法 挤密法加固地基是在软弱地基中先成孔，再在孔中填以砂、石、土等材料，分层振（挤、冲）实成桩，使桩挤密周围软弱土或松散土层，土与所成桩组成复合地基，从而提高地基承载力，减少沉降量。 根据所用材料及施工方法的不同，有土或灰土桩挤密法、砂桩挤密法、振动冲法。 4、排水固结法 排水固结法是利用加载预压和真空预压等方法，使孔隙水排除，土体压缩，使大量的沉降在建筑物建造之前完成的方法。近年来在大面积材料堆场、机场跑道、油罐工程、路堤、土坝等地基中已较多采用。 常有堆载预压法、砂井堆载预压法。 5、化学加固法 化学加固法是指利用化学浆液或胶结剂，通过压力或电渗原理，采用灌注、压入、高压喷射或拌和，使浆液与土粒胶结，以改善地基土的物理与力学性质的地基处理方法。目前采用的浆液有水泥浆液、以水玻璃为主的浆液、以丙烯酰胺为主的浆液、以木质素为主的浆液等。 常有硅化法、高压喷射注奖法、深层搅拌法、粉体喷射搅拌法。 在以上各种方法中，对于机械压实法、重锤夯实法、振动压实法及换土垫层法等因加固处理的影响深度较浅，属于浅层地基处理方法。对于强夯法、挤密法、砂井堆载预压法、高压喷射注奖法、深层搅拌法等因加固处理的影响深度较深，属于深层地基处理方法。

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软土【soft soil】是淤泥（muck）和淤泥质土（mucky soil）的总称。主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙 比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天 然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、 灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物 理力学性质相差较大等特点。软基处理常用工法及其特点软土地基处理的主要措施有1、复合地基法：水泥土搅拌桩、粉喷桩、碎石桩等；缺点：造价较高2、排水固结法（1）塑料排水板联合堆载：工期长，效果不理想（2）塑料排水板联合真空预压：工期90天以后，效果容易控制，成本低3、强夯法：缺点：质量不可控，易形成“弹簧土”。4、无排水砂垫层真空预压：新型工法，工期短 造价低 成本比塑料排水板联合真空预压节约三分之一，效果可靠施工现场常用处理软土路基方法在施工中经常碰到的情况多数不是软土地基，因为如果有软土地基一般情况在设计时应该根据地质资料，提出处理方法。多数情况是有局部地段地质情况和原来设计不同，出现局部地基承载力达不到设计要求，或者由于局部地段含水量过大(原有排水系统不畅，原有地基土质渗水性不好)造成地基软弹(翻浆，弹簧土地段)。根据出现的这些情况一般常用的方法主要有：1、换填。这是**常用的方法。这种方法**大有效处理深度3米。采用人工或机械挖除路堤下全部软土，换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。换填的深度要根据承载力确定。2、抛石填筑。就是在有软土或弹簧土以及有积水的路段填石头，填石的高度以露出要处理的路段原有土层(或积水)高度为宜。在填石的过程中注意一定要用推土机把石块压实，不能出现软弹现象。然后再填筑土方。3、盲沟。就是在要处理的路段根据要处理的路段的长度，在横向或纵向挖盲沟，盲沟通常用渗水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同级配的石块起到排水的功能。注意盲沟的出口要与排水沟连接，以便把路基中的水排出路基。4、排水砂垫层。排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层，作用是在软土顶面增加一个排水面，在填土的过程中，荷载逐渐增加，促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水，要采用渗水性良好的材料。砂垫层一般的厚度为0.6～1.0米。为了保证砂垫层的渗水作用，在砂垫层上应该填一层粘性土封住水不让水返上路基。在路基两侧要修好排水沟，通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出路基外，保持路基的稳定。5、石灰浅坑法。由于粘性土含水量影响，施工中经常出现“弹簧土”松软现象。一般较轻的可以采用挖土晒干，敲碎回填的方法：“石灰浅坑法”可以用于各种不同面积的路段(就是说大面积可以使用，小面积也可以使用)。具体做法是：挖40～50cm方形或圆形，深一般1m上下的坑，清除坑内的渗水(**好挖好坑后，第二天清除渗水)，放入深为坑深1/3的生石灰，即可回填碾压。坑的行距和坑距在轻度弹簧路段为5～6m，在严重弹簧路段为3～4m。软基处理广泛地应用在我国沿海及内地。例如：天津、连云港、上海、杭州、宁波、温州、福州、厦门、湛江，广州等沿海地区，以及昆明、武汉、南京等内地地区。特别是填海的一些地区，一般建筑前都需要进行勘测，然后进行软基处理，否则存在很大的风险和后患。

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地基处理的方法和目的为：A 、地基处理的方法：一、换填法：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、碎石或灰土等，并夯实至密实。二、预压法：预压法是一种有效的软土地基处理方法。该方法的实质是，在建筑物或构筑物建造前，先在拟建场地上施加或分级施加与其相当的荷载，使土体中孔隙水排出，孔隙体积变小，土体密实，提高地基承载力和稳定性。堆载预压法处理深度一般达10m左右，真空预压法处理深度可达15m左右。三、强夯法：强夯法是法国L·梅纳（Menard）1969年首创的一种地基加固方法，即用几十吨重锤从高处落下，反复多次夯击地面，对地基进行强力夯实。实践证明，经夯击后的地基承载力可提高2～5倍，压缩性可降低200～500%，影响深度在10m以上。四、振冲法：振冲法是振动水冲击法的简称，按不同土类可分为振冲置换法和振冲密实法两类。振冲法在粘性土中主要起振冲置换作用，置换后填料形成的桩体与土组成复合地基；在砂土中主要起振动挤密和振动液化作用。振冲法的处理深度可达10m左右。五、深层搅拌法：深层搅拌法系利用水泥或其它固化剂通过特制的搅拌机械，在地基中将水泥和土体强制拌和，使软弱土硬结成整体，形成具有水稳性和足够强度的水泥土桩或地下连续墙，处理深度可达8～12m。 施工过程：定位—沉入到底部—喷浆搅拌（上升）—重复搅拌（下沉）—重复搅拌（上升）—完毕六、砂石桩法：振动沉管砂石桩是振动沉管砂桩和振动沉管碎石桩的简称。振动沉管砂石桩就是在振动机的振动作用下，把套管打入规定的设计深度，夯管入土后，挤密了套管周围土体，然后投入砂石，再排砂石于土中，振动密实成桩，多次循环后就成为砂石桩。也可采用锤击沉管方法。桩与桩间土形成复合地基，从而提高地基的承载力和防止砂土振动液化，也可用于增大软弱粘性土的整体稳定性。其处理深度达10m左右。七、土或灰土挤密桩法：土桩及灰土桩是利用沉管、冲击或爆扩等方法在地基中挤土成孔，然后向孔内夯填素土或灰土成桩。成孔时，桩孔部位的土被侧向挤出，从而使桩周土得以加密。土桩及灰土桩挤密地基，是由土桩或灰土桩与桩间挤密土共同组成复合地基。土桩及灰土桩法的特点是：就地取材，以土治土，原位处理、深层加密和费用较低。B、地基处理的目的：地基处理的目的是采用各种地基处理方法以改善地基条件，这些措施包括以下五个方面的内容。1. 改善剪切特性地基的剪切破坏表现在建筑物的地基承载力不够；使结构失稳或土方开挖时边坡失稳；使临近地基产生隆起或基坑开挖时坑底隆起。因此，为了防止剪切破坏，就需要采取增加地基土的抗剪强度的措施。2. 改善压缩特性地基的高压缩性表现在建筑物的沉降和差异沉降大，因此需要采取措施提高地基土的压缩模量。3. 改善透水特性地基的透水性表现在堤坝、房屋等基础产生的地基渗漏；基坑开挖过程中产生流沙和管涌。因此需要研究和采取使地基土变成不透水或减少其水压力的措施。4. 改善动力特性地基的动力特性表现在地震时粉、砂土将会产生液化；由于交通荷载或打桩等原因，使邻近地基产生振动下沉。因此需要研究和采取使地基土防止液化，并改善振动特性以提高地基抗震性能的措施。5. 改善特殊土的不良地基的特性主要是指消除或减少黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等地基处理的措施。

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基础工程措施 通常把埋置深度不大，只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起来的基础称为浅基础。它可扩大建筑物与地基的接触面积，使上部荷载扩散。浅基础主要有：①独立基础(如大部分柱基)；②条形基础（如墙基）；③筏形基础（如水闸底板）。当浅层土质不良，需把基础埋置于深处的较好地层时，就要建造各种类型的深基础，如桩基础、墩基础、沉井或沉箱基础、地下连续墙等。它将上部荷载传递到周围地层或下面较坚硬地层上。 桩基础 一种古老的地基处理方式。中国隋朝的郑州超化寺塔和五代的杭州湾海堤工程都采用桩基。按施工方法不同，桩可分为预制桩和灌注桩。预制桩是将事先在工厂或施工现场制成的桩，用不同沉桩方法沉入地基；灌注桩是直接在设计桩位开孔，然后在孔内浇灌混凝土而成。 沉井和沉箱基础 沉井又称开口沉箱。它是将上下开敞的井筒沉入地基,作为建筑物基础(图1)。沉井有较大的刚度，抗震性能好，既可作为承重基础，又可作为防渗结构。1945年美国蒙哥马利闸采用沉井作为承重防渗基础。沉箱又称气压沉箱，其形状、结构、用途与沉井类似，只是在井筒下端设有密闭的工作室，下沉时,把压缩空气压入工作室内,防止水和土从底部流入，工人可直接在工作室内干燥状态下施工（图2）。如1937年中国钱塘江铁路桥的桥墩采用沉箱基础；1963年日本杨川闸用沉箱作为闸的承重防渗基础。

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