11第十章资料开挖换填施工

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1、开挖换填施工工程实例（一）某商住小区碎石垫层基础⒈工程概况某商住小区内拟建建筑面积约11万m2，建筑物大多为7～8层砖混结构的商住楼（底层为框架结构，上部为砖混结构），设计采用条形基础和独立柱基，建筑安全等级为二级，地基基础设计等级为二级。由《岩土工程勘察报告》可知，拟建场地位于贵阳构造溶蚀盆地中段西侧，地势较平坦，地形无大的起伏；局部区域地质资料显示，该场地位于贵阳向斜构造的东翼近轴部位置，轴部有断层通过，使西翼受到破坏，岩层向北倾斜，次级断层发育，下伏基岩主要呈单斜产状，但起伏较大；由钻孔揭露显示，从上至下由杂填土、淤泥质土、可塑一软塑状粉质黏土、泥质白云岩等组成，地下水

2、位较高，大约在―2.5m左右，下伏基岩起伏较大，岩溶发育，大小不等的溶沟、溶洞遍布整个建筑场区，溶洞内由淤泥质黏土、砂土、碎石填充，顶板厚度1.2～4m。主要持力层（粉质黏土）承载力较低，且厚薄不均，受水影响易进一步风化、软化。各土层主要物理力学性质指标详见表1。表1各土层主要物理力学性质指标⒉碎石垫层的设计与施工⑴设计技术参数①碎石垫层厚度。由于建筑场区基岩岩面起伏较大，第四纪土层的厚度极不均匀，故采用不同厚度的碎石垫层以调整基础的不均匀沉降。为满足地基变形的要求，对于底层为框架结构的建筑物，控制其沉降差为0.002L，而混合结构的房屋，控制其局部倾斜为0.002～0.00

3、3。通过对建筑场地各个地质剖面中土层的厚度和地基的变形计算，采用不同厚度的垫层调整其沉降变形。本场区碎石垫层厚度分为3类：2.40m、4.50m和0.75m。另外部分垫层下部还有相当厚度的软弱下卧层，这时垫层厚度Z的确定原则是要保证软弱下卧层土体不被剪切破坏，可按确定。②填层材料采用级配良好、质地坚硬的碎石及粗砂，碎石粒径宜为10～40mm、最大粒径不大于50mm，并掺人30％的粗砂，砂石的含泥量不大于5％，吸水率不大于5％，不含植物残体、垃圾等杂质。⑵施工要点①施工时基坑须无积水（雪）。铺筑垫层前，应先进行验槽，清除浮土，然后铺设一层15～20mm的粗砂垫层作底面，并用木夯

4、夯实（不得使用振捣器及其他振动的机具）后，在铺筑碎石垫层，以免坑底软弱土层发生局部破坏。②垫层底面宜铺设在同一标高上，如地形高差，垫层厚度变化和深度不同时，地基面应挖成阶梯或斜坡搭接；分段施工时，接头处应做成斜坡状（45°角），每层错开0.5～1.0m（即不要在相同位置搭接），搭接处应注意捣实，施工应按先深后浅的顺序进行；两垫层的厚度高差不得大于1.0m，同时阶梯须符合b<2h的要求。③换填前要求先将碎石与粗砂拌和均匀后，在进行铺填夯实。④碎石垫层采用分层铺筑、分层夯实的方法进行施工，垫层虚铺厚度不大于250mm，铺设的每一个垫层应均匀、平整，然后采用平板振动器或机械式打夯机

5、（蛙式打夯机）对虚铺的垫层进行夯实（4～6遍），夯实至160～180mm然后铺筑下一层；不允许为抢工期一次铺筑太厚，否则将会导致层底压而不实，如发现此类情况，必须返工重做。⑤填筑时应采用慢速机械碾压或夯击，夯击或碾压的机械设备必须具有足够的夯击碾压能量，以保证每层的压实质量（压实系数须大于0.96）。⑥垫层施工时应进行施工监测，对每一层垫层进行压实度测试，质量检验合格后，在往上铺设一层垫层，重复上述步骤，直至设计厚度为止；垫层竣工后，应及时进行基础施工与基坑回填；若不能及时进行基础施工，应对垫层表面用水泥砂浆进行封闭。⑦碎石垫层完成后，垫层质量应进行质量检验，垫层的地基承载力

6、宜根据地基承载力载荷试验确定。为保证施工质量，根据设计要求与上述施工的注意事项，在施工过程中随时检查施工记录，在挖去上部杂填土，铺筑垫层前，由建设、施工、监理等单位共同验槽，清除浮土后，铺设粗砂垫层作底面，用平板振动器或蛙式打夯机振实，然后分层铺筑碎石垫层、分层夯实，带铺筑至设计标高后，采用14t强力振动式碾压机（振动荷载最大可达到28.5t）进行碾压，碾压后场地平整度、密实度均有较大的提高、渗透性减小。由上述工程可以看出，换土垫层法具有原理明确、施工简便、就地取材、缩短工期、降低工程造价等特点，采用厚度不大的碎石垫层处理岩溶地区的软弱地基问题，即能提高地基承载能力，又能减小

7、沉降量和调整不均匀沉降，并可取得良好的经济效益和社会效益。（二）某厂浮顶油罐碎石垫层基础⒈地基概况罐基主要持力层为可塑至硬塑粉质黏土或含砾粉质黏土及密实粉砂土（承载力标准值，压缩模量Es=15Mpa），其下软弱土层（软弱透镜体）呈局部无规律分布，底部基岩起伏较大。⒉基础构造及加固要求30000m3油罐内径D=44m，传到地基的荷载为196kpa。对基础的要求，沉降稳定后，沿罐壁圆周每10m长度内的沉降差不大于25mm，任意直径方向上的沉降差不得大于0.0035D。基础构造见图1。图1油罐基础及垫层剖面图