生石灰土换填垫层技术在房建项目中的实践探讨

生石灰土换填垫层技术在房建项目中的实践探讨

轩龙飞

陕西建工集团股份有限公司 陕西省西安市 710061

摘要：随着建筑业的高速发展，城市建筑高楼林立，中国地大物博，不同区域的地质情况区别很大，在高层建筑中的地基处理就显得尤为关键，其中灰土换填技术是在房建项目中常用的地基处理方法，但由于土料含水率过大而导致的灰土压实系数不达标，出现“弹簧土”等现象难以解决，本文指出了利用生石灰土换填垫层技术在降低含水率，提高地基承载力等方面的案例，为生石灰土在房建项目的地基处理提供了有益的借鉴经验。

关键词：生石灰土换填、房建项目、地基处理、降低含水率

一、引言

在雨季或多雨时节的地基处理施工，由于黄土含水率过大或饱和情况下，熟石灰吸水效能下降，使用传统的灰土工艺施工，碾压后达不到压实系数，“弹簧土”等情况造成返工，拖延工期，水泥更换白灰又大量增加成本。本文阐述如何利用粉末状生石灰与土拌合，能够更有效的降低黄土中含水率，减少“弹簧土”、压实系数不达标等问题，避免返工。

地基处理作为房建项目中至关重要的环节，施工质量直接影响到建筑物全生命周期的安全性。生石灰土在市政道路项目作为路基处理的方法比较常见，但目前在房建领域应用较少。本论文旨在通过对生石灰土换填垫层技术在房建项目中的实践探讨和实际应用效果，为房建项目生石灰土地基处理施工提供实践经验。

二、生石灰土换填垫层技术概述

     1. 生石灰土换填垫层技术原理：

是将粉末状的生石灰与含水率饱和的粘土拌合，石灰用量更小且更高效的降低湿土中的含水量（优于熟石灰）的方法。其原理是在生石灰与土拌合过程中具有少量物理吸水的特性，在熟化过程中释放大量的热量，也能使一部分水分蒸发，基于这种高效降低含水率的特点，将湿土与生石灰粉拌合后能够达到最优含水率范围，且由于粉末状生石灰在熟化过程中没有体积膨胀，拌合后2个小时内即完成熟化及吸水的过程，在拌合、摊铺、检测含水率、标高控制后即可进行压实工序，无需因熟化反应产生施工间歇，不影响工期。

2. 地基处理技术现状及发展趋势：

目前，地基处理技术在房建项目中已经成为不可或缺的一部分。除了灰土换填垫层技术外，还有诸如素土、砂石、水泥土等多种地基处理方法。但在关中地区，尤其是在湿陷性黄土场地中的拟建项目，目前主要以素土和灰土换填垫层为主，优点是施工技术成熟，有利于节约项目投资成本，加快工期，对原地貌优质黄土的高效利用，同时也减少了对自然资源的消耗和环境保护。

3. 生石灰土换填垫层技术在房建项目中的应用经验：

生石灰土换填垫层技术，目前在房建项目中应用较少。本文通过房建项目实际案例，有效降低过湿土含水率，碾压密实无膨胀，为生石灰土换填地基在房建项目的应用提供了有力支持。

通过对生石灰土换填垫层技术的原理、地基处理技术的现状及发展趋势以及在房建项目中的应用情况进行深入探讨和分析，可以更好地认识和理解这一地基处理技术的重要性和潜力，为我国房建项目的质量提升和可持续发展提供有力支持。

三、生石灰土换填垫层技术在地基处理中的作用

1. 消除湿陷性：在陕西、甘肃等地，湿陷性黄土较多，此类土壤具有空隙大的特征，由于黄土在浸水及外部荷载因素下，摩擦力降低、使剪应力超过抗剪强度，从而发生湿陷，对这类土质区域的建筑地基处理，最有效、经济的方式之一就是灰土地基换填。利用生石灰粉与土拌合，石灰的水化作用能促进土壤中的颗粒结合，增加粘结力和密实度，再通过压实消除湿陷性，通过添加不同的石灰比例可以增加填料的强度，碾压密实后的灰土具有抗水性，可有效抵抗雨水、地下水对地基的侵蚀。

2. 提高地基承载力是地基处理的重要目标之一。通过采用生石灰土充分拌合后进行换填，使填土在达到最优含水率的范围内进行分层碾压密实，达到压实系数，从而提高地基承载力，减少沉降量，保障建筑物的稳定性和安全性。

综上所述，通过采用生石灰土换填垫层技术进行地基处理，可以达到提高地基承载力、改善土壤工程性质、减少地基沉降和提高地基稳定性的效果。这不仅可以保障建筑物的安全性和稳定性，还能提高建筑物的使用寿命和降低维护成本，是一种重要的地基处理技术。

四、生石灰土换填垫层技术在房建项目中的实践探讨

1.通过生产厂家考察，对原材料的性质和功能充分了解，选用活性较高的生石灰，采用球磨机磨成粉末状后装入编制袋，可以有效防潮，便于运输且比散装粉末石灰更加环保。

2.生石灰粉进场后，因外观均为白色粉状，无法与熟石灰区分，采用生石灰粉加水发热情况，内含杂质是否符合要求等，对原材料质量进行检查，确定进场材料为生石灰粉。

3.现场随机取样进行生石灰与土拌合试验，拌合后经过1-2小时的吸水反应，生石灰土内部及表面温度降为正常即熟化完成，且拌合反应后的灰土在室内经过一整夜的存放，含水率浮动±1%以内，得出生石灰土拌合后2小时的含水率即相对稳定，体积也没有膨胀，排除压实后膨胀的风险。

4、再对现场每一层拟选用换填的素土进行现场取样，采用烘干法测出现场素土实际含水率，范围在26.5%-26.8%，基本达到素土含水率饱和状态，经现场取样的灰土击实报告最优含水率为21.2%，我们采用外参法1：9，1：10，1：11的比例分别进行试配，测出在素土含水率达到26%以上时，生石灰土的拌合比例在1：10的情况下，拌合反应后的灰土含水率可以控制在19.6%-21.7%，能够符合最优含水率±2%的规范要求。

5、为了灰土拌合均匀，每层换填之前，用石灰粉洒出方格网，根据1：10的比例算出方格内所需生石灰体积，按照不大于300mm一层的虚铺厚度进行摊铺，先用机械摊铺素土，再用人工均匀铺撒生石灰粉，然后用大型路拌机进行2-3遍的灰土拌合，拌合深度大于250mm，拌合均匀后，现场取土样测试灰土含水率，同时进行摊铺面的找平及标高控制工作，测定灰土在最优含水率的范围内后即可进行分层压实工序。

6、机械碾压宜采用10t左右的光轮压路机进行，以碾压后表面平整、坚实，没有出现“翻浆、弹簧土”的现象为宜，分层压实后按照规范进行“环刀取样”，计算出的含水率、压实系数均为合格。按照以上工序施工直至达到基底标高，经第三方地基承载力检测，达到设计要求，满足使用。

7.注意事项：

7.1每层素土回填之前均要测含水率，通过不同的填料含水率进行灰土试配工作。

7.2灰土摊铺后用路拌机拌合均匀，拌合深度应符合虚铺厚度，避免出现分层情况。

7.3压路机吨位不宜过大，避免辗压能量与虚铺厚度不符，避免在最优含水率的情况下压实仍出现弹簧土等问题。

7.4摊铺好的灰土应及时碾压密实，避免灰土摊铺后因间歇过长从而吸收下卧土、空气中水分导致灰土含水率变大。

结束语：

通过本论文的研究与探讨，我们深入探讨了生石灰土换填垫层技术在房建项目中的实际应用效果。利用生石灰粉与土拌合的方式处理湿土含水率更高效，极大降低了粘土含水率，使含水率过大的粘土在工期紧的情况下，能够用于房建项目的地基处理，并且能够满足设计压实系数和承载力的要求。目前，该项目大楼已施工完成，在主体施工持续加载及封顶后的稳定阶段，通过2年时间的沉降观测，大楼的沉降值在规范要求范围内且沉降稳定，证明利用生石灰土处理湿陷性黄土地区湿土换填的方法是可行的，为房建项目的地基处理和加固提供了有效的方案。在后续的室外工程路基处理时，我们也用到了该方案，在今后的施工过程中，我们也会将生石灰土的方法应用在临建、地基加固等施工中，并不断完善该技术在房建项目中的应用。为提升我国建筑行业的可持续发展做出更多贡献。