軟土地基換填墊層法處治技術措施
1.前言
施工全過程質量監(jiān)控是工程建設的關鍵。軟基處治及施工的質量監(jiān)控決定軟土地基施工的成敗。文中介紹了軟基處理施工中如何對地基進行相應的技術處理措施，并說明了軟基處理后怎樣對施工質量進行監(jiān)控。
2.換填墊層法
當軟土地基的承載力和變形不能滿足設計要求，而軟土層的厚度又不是很大時，將路基底面下處理范圍內的軟弱土層部分或全部挖去，然后分層換填強度較大的砂（碎石、素土、灰土、二灰土等）或其他強度較高、性能穩(wěn)定、無侵蝕性的材料，并用人工或機械方法壓（夯、振）實至要求的密實度為止，這種地基處理的方法稱為換填墊層法。換填墊層法按回填材料的不同，命名為不同的墊層，如砂墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層、二灰土墊層等。雖然墊層材料不同，其應力分布稍有差異，但從試驗結果分析來看，其極限承載力還是比較接近的。通過沉降觀測資料，發(fā)現(xiàn)不同材料墊層的特點基本相似，故可以近似按砂墊層的計算方法進行計算。但對濕陷性黃土、膨脹土、季節(jié)性凍土等某些特殊土采用換填墊層法處理時，因其主要目的是為了消除或部分消除地基土的濕陷性、脹縮性和凍脹性，所以在設計時所需考慮解決問題的關鍵也應有所不同。換填墊層法的處理深度通常宜控制在3m以內，也不宜小于0.5m，因為墊層太薄，則換土墊層的作用也不顯著。
2.1墊層材料的選擇
（1）砂和砂石墊層材料：用砂和砂石料作為墊層材料時，應選用顆粒級配良好、質地堅硬的中、粗砂為佳，可摻入一定數(shù)量的碎（卵）石，但要分布均勻，顆粒的不均勻系數(shù)最好不小于10。砂墊層的用料雖然不是很嚴格，但含泥量一般不超過5%，也不得含有植物殘體、垃圾等有機雜質。如用作排水固結地基的砂、石材料，含泥量不應大于3%，并且不應夾有過大的石塊或碎石(<50mm)，因為碎石過大會導致墊層本身的不均勻沉降。
（2）素土墊層材料：素土可采用施工過程中挖出的黏性土，土料中有機質含量不得超過5%，也不得含有凍土或膨脹土。當含有碎石時，其粒徑不宜大于50mm。素土墊層材料不應采用地表耕植土、淤泥及淤泥質土、雜填土等。
（3）灰土墊層材料：灰土墊層是將路基底面下一定范圍內的軟弱土層挖去，用按一定體積配合比的灰土在最佳含水率條件下，分層回填夯實或壓實。該法適用于處理厚為1-4m的軟弱土層。在施工現(xiàn)場用作灰土的熟石灰應過篩，其粒徑不得大于5mm。熟石灰中不得夾有未熟化的生石灰，也不得含有過多的水分。石灰的性質取決于其活性物質（氧化鈣、氧化鎂）的含量，石灰中氧化鈣、氧化鎂含量越高，其活性越大，膠結力越強。一般常用的熟石灰粉末質量應符合iii級以上的標準，如拌制強度較高的灰土，應選用i、ii級石灰。當活性氧化物含量不高時，應增加石灰的用量。石灰儲藏時間不宜超過三個月，長期存放將會使其活性降低?；彝林械耐亮喜粌H作為填料，而且參與化學反應，尤其是土中的黏粒具有一定的活性和膠結性，含量越多，則灰土的強度也越高。工程施工時，常采用施工中挖出的不含有機質的黏性土或塑性指數(shù)大于4的粉土拌制灰土，不得使用表面耕植土、凍土、膨脹土以及有機質含量超過8%的土料。土料應過篩，其粒徑不得大于15mm。
2.2石灰用量對灰土強度的影響
灰土中石灰用量在一定范圍內，其強度隨用灰量的增加而提高；但石灰用量超過一定限值后，灰土強度就增加很小，并有逐漸降低的趨勢。如體積配合比為1：9的灰土，強度很低，只能改善土的壓實性能；而體積配合比為2:8和3:7的灰土，一般為最佳含灰率，但與石灰的等級有直接關系，通常應以氧化物含量8%左右為最佳。采用石灰、粉煤灰按適當比例加水拌和、分層夯實的墊層，稱為二灰墊層。它和灰土墊層相似，但強度比灰土墊層高。其最佳含水率比灰土大，干密度比灰土小。壓實系數(shù)為0. 94～0.97，干密度為940～970kg/m3，施工最佳含水率為50%左右，石灰摻入量以15%～20%為宜。
2.3碎石和礦渣墊層材料
碎石墊層用的碎石粒徑，一般為5～40mm的自然級配碎石，含泥量應不大于5%。礦渣墊層應根據(jù)工程的具體條件選用礦渣墊層材料。大面積填鋪時，多采用不經篩分的不分級高爐混合礦渣，最大粒徑應不大于200mm或不大于碾壓分層虛鋪層厚的2/3；小面積墊層采用20～60mm分級礦渣，采用的礦渣應符合下列技術條件：①質地堅硬，穩(wěn)定性合格，無侵蝕性；②松散密度不小于1.1 t/rr13，壓碎指標不大于13%，含硫量不大于1.5%，鐵礦含量不大于1%；③泥土與有機雜質含量不大于5%。在碎石和鋼渣墊層的底部，為防止基坑表層軟弱土發(fā)生局部破壞而產生過量沉降，一般應設置一層15～30mm厚的砂墊層，砂料應采用中、粗砂，然后再鋪筑碎石或鋼渣墊層。
3.墊層施工技術處理措施
當?shù)鼗韺泳哂幸欢ê穸鹊挠矚樱涑休d力較好，能承受一般運輸機械時，一般采用機械分堆攤鋪法，即先堆成若干砂堆，然后用機械或人工攤平。當硬殼層承載力不足時，一般采用順序推進攤鋪法。當軟土地基表面很軟，如新沉積或新吹填不久的超軟地基，首先要改善地基表面的持力條件，使其能承受施工人員和輕型運輸工具。