换填法在市政工程软土地基处理中的应用

换填法在市政工程软土地基处理中的应用

张毅

诚邦生态环境股份有限公司

摘要：随着时代的不断进步，市政工程的不断发展，作为基础建设的市政工程，其施工质量对城市的发展、民众的生活产生较大影响。地基是市政道路工程的基础，决定了整个项目的质量。市政工程施工质量受软土地基的影响，易造成路面塌陷，路堤失稳，周边建筑物发生不均匀沉降等危害，严重影响路面的平整度，道路的通行能力以及安全性。换填法可以有效改善地基土的变形特性，渗透性，显著提高地基的承载力，实现提高施工质量和施工安全性的目的。

关键词：市政工程；软土地基；换填法

引言

城市化进程加快，大量城镇人口涌入城市，为了满足城市人们房屋居住需求，市政工程不断向高耸发展，但对市政工程技术水平提出了更高要求。市政工程地基处理是一个复杂的作业过程，承载着市政结构的安全性，对市政工程稳定性和可靠性具有重要作用。该文针对市政工程地基加固施工技术做了重点分析，并根据当前施工中存在的不足，提出换填法地基加固措施，促进市政工程地基施工有效性。

1换填法概述

换填法又可称作换土法，它是指剔除难以达到地基负载要求的土层，之后应用压实后的砼、土等物质填充。大体可分为三步：首先，清除地基不达标软土，该环节原则上需要具有台阶式开挖表现，清除后压实基底；其次，应用满足负载要求的土或砼回填；最后，分层压实或者夯实地基。在此过程中需要注意的是对土或者砼的选择，必须经试验合格后方可投入使用，防止出现难以压实引发地基沉降现象，影响市政工程建设整体效果，引发严重问题，损害建设单位利益。

2换填法在市政工程软土地基处理中的应用

2.1市政地基换填加固处理施工技术

市政施工技术要求更加严格，因此，地基加固技术应确保市政物的承载力，市政地基加固处理应选择合适的加固技术，全面分析地基土质及地层结构，勘探市政物地层的水文条件，收集相关参数，借助信息化技术进行分析，找准影响地基稳定性因素，采取换填加固施工技术，可提高工程施工质量。换填法是将原有地基中难以负载的土层剔除，运用混凝土等其他具有一定承载力的物质填充。首先，将原有承载能力差的软土地基剔除，运用台阶式挖掘，对地基压实处理。其次，选择符合承载要求的混凝土等填充材料对剔除掉软土位置进行填充，由于在地基剔除过程中，采用台阶式挖掘方式，因此，在换填过程中，也采用台阶式分层填充。最后，换填过程中，应将新填充的混凝土等材料压实，回填物质选择应符合市政要求，夯实地基是换填加固处理技术的重要环节。回填材料的选择，直接影响地基承载能力，因此，选择回填材料时应做好荷载试验，各种参数符合要求方可投入使用市政。如果回填物质压实处理后产生较大沉降，影响市政质量和安全应及时更换填料。

2.2换填法地基加固工艺技术要点

针对需要加固地基覆盖面外围布设孔洞、打井，一般而言，孔间距3～5m，径40cm，深2m，埋置水泥管，要求管口高度小于建筑物地基面0.5m，挖设排水沟，并在其内部铺设塑料薄膜与井口相连。井内部放置4台φ50潜水泵，用于导出积水，直到地下层水面低于地基表面0.5m，在该过程中需要施工人员实时监测水位。在开挖环节应当层层下挖，分段依照次序施工，尽量避免影响原土，同时强化基坑排水。应用15%水泥土开展垫层工作，结合实际情况，铺设一定厚度之后压实。质量要求密度大于1.7t/m3，压实度不小于96%。开展垫层施工前需要验槽，清除地基表面杂质，在其两侧做坡度处理，防范振捣塌陷，若发现基坑内含有空洞则应先进行填石处理。在挖除软土施工前期，需要明确地下构筑物与管线的位置和高度等，如有需要应当采取防范措施，避免施工引发其损坏。另外，在振捣施工前，应当分析该施工对附近建筑物、设备等的影响，并做好防振、隔振等工作。应用换填法开展地基加固处理施工时具体可依照下述流程进行：（1）处理施工现场，清除杂质，平整场地。（2）表明初次挖点处，测量高程。（3）安置起重机，摆放到位。（4）测量挖前起重机锤顶高度并使其达到设计高度，待其自由落下后，再次测量锤顶高度，若发现挖锤歪斜则应当考虑将基坑底部处理平整。（5）换填次数、质量要求均应当严格遵循设计要求，重复（3）～（5）步骤，完成换填。（6）填平挖坑，同时测量高程。（7）遵循时间要求依据上述流程逐次完成换填。

2.3挖土

采用反铲挖掘机全断面法挖除软土，软土换填的开挖的深度不会太深，均应在设备工作范围内，过深或需换填的土层太厚，则不适用于换填法处理。该厂软土置换处理中，挖掘采用自上而下一次成形的方法，这也是换填常用的方法之一。挖掘前应按施工图要求进行准确放样，边坡四周的表面应削齐、拍平，挖、装、运、卸各道工序应调度有序。在开挖前，还应在基坑的顶端设置截水沟，以截断基坑上方的地表水径流对边坡坡面的冲刷。在基坑开挖过程中，应在距基底30cm时，停用机械挖方，改用人工进行清槽，以减少对原土地基的扰动。雨季施工时，应沿基底四周开挖排沟及集水井，做好基坑内的排水工作，这样不仅有利于保持原土地基的强度，而且在很大程度上可以防止出现“弹簧”现象。基槽挖方完成后，应对基槽表土层进行土工试验或核对是否与《地质勘察报告》的描述一致。

2.4填筑

（1）自然级配碎石土换填法处理建（构）筑物软土地基采取流水作业，逐层填筑、逐层碾压。（2）采用装载机辅助施工，分层填筑。根据汽车荷载及松铺厚度确定卸车距离，自卸车将级配碎石运输至作业面后，设专人指挥卸车。装载机平整完成时的碎石松铺厚度为20～30cm/层，松铺系数为1．2～1．3。（3）摊铺完成的级配碎石应表面较平整且无明显的“波浪”，开始碾压时应用12～22t压路机由两侧基坑逐渐错轮向基槽中心进行，稳压1～2遍，使用碎石基本稳定。第一遍碾压后，应采用小米石（细石）再次找平，稳压完成后，表面应平整，并具备要求的平整度。

2.5换填法地基加固施工质量检验

在运用换填法的过程中，应当结合施工情况开展检验工作，通常应用灌入法与环刀法进行检验。首先，检验挖掘强度、技术参数、挖点位置，若发现有碍施工的因素及时处理。复查各个层次的填充，确保填充位置准确。在施工时监测地基处于允许偏差范围内，进而保证施工质量。

结束语

综上所述，结合实际工程经验，运用换填法对道路软土地基深度进行计算、对软土层进行处理，非常必要。计算合理的换填深度可以保证路基路面的稳定与安全，降低工程造价。换填深度受到车辆荷载、换填材料、基底土层性质等各方面因素的影响，很难有一个标准的公式来确定。因此，在工程实践中，我们要本着理论结合实践的科学态度进行设计施工，施工前可先做换填试验段，做好沉降观测，根据观测数据及时调整换填深度等。

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