关键词：建筑工程；地基换土；分析研究
所谓换土法，主要目的是为了挖除建筑基底较深的软弱土层，然后将一些性能比较稳定的材料回填进去，比如砂土和碎石等，通过分层夯实的要求，成为地基持力层，增强承载力，并且减少地基沉降。目前，由于各种各样的不地基出现在建筑行业的施工过程中，这些东西经常会破坏建筑物，最终影响建筑物的正常使用。毫无疑问，为了从根本上解决建筑施工的疑难问题，建筑工作人员一定要采用合理的技术方法对不良地基进行有效处理，使之满足人们对建筑物变形和承载力的需求。本文总结了建筑地基换土法的基本适用范围，详细论述了灰土换土法和砂石换土法，以供施工人员借鉴。
1换土法适用范围概述
作为建筑行业的基本工作环节之一，处理地基非常重要，科学的地基处理方法会起到事半功倍的功效，可以从根本上确保建筑工程质量。一般来说，如果建筑物的地基土属于软弱型土、不且不均匀、冻胀土等的时候，地基强度和变形情况无法承载上部整体结构，所以当软弱土层的厚度不是特别大的时候，工程人员往往采取换土法进行处理。
从换土法的过程来讲，主要指的是将地基底下特定范内内的土层挖掉，将密度大且强度高的砂石、灰土等性能稳定且侵蚀性的材料填进取而代之，随后分层压实，满足设计对密度的严格要求。实际上，换土法处理深度通常需要控制在3m以内，换填法通常适用于处理淤泥、淤泥质土、湿陷性土、膨胀土、冻胀土和一些浅层地基处理。对于承受振动荷载的地基来说，最好不要选择换填垫层法，而要根据换填材料将换土分为砂石垫层、土垫层等。
2换土的施工方法分析
2.1灰土换土法
2.1.1灰土换土法作业条件
进行灰土换土法时，首先要了选择良好的作业条件，才能保证换土的质量，否则会前功尽弃。检查作业条件，首先要对基坑进行钎探，如果发现古井、古墓、洞穴、暗塘等软硬不均的部位存在垫层底部时，必须及时处理建筑在不均匀沉降的问题，直到检验合格，办好隐蔽验槽手续后，才能正式进行铺填垫层。具体做法，事先将测量线放进基坑，确保基坑尺寸、位置准确；并将灰土工程施工工艺制定完善，做好水平标高量度点，挖基坑时尽量避免坑底土层受到干扰，待铺填垫层前，需要再挖，直至达到建筑设计的标高要求。
2.1.2灰土换土法材料要求
灰土换土法也有其自身的材料要求，不可随意选材，以免出现后患，像灰土垫层的灰料最适宜用新鲜的消石灰，而且在使用前，这些材料需要充分熟化，不能含有未熟化的生石灰块，过量水分也不允许。除此以外，材料中的灰料必须进行过筛，而且粒径不能大于5mm；灰土垫层土料最适合采用优先利用基槽挖出的土，含有机杂质的除外；而且材料也应使用不含松软杂质的粉质黏土，更不能使用块状黏土、淤泥等有机质含量超过5％的土，而且土料都需要过筛，粒径必须低于15mm。
2.1.3灰土换土法施工要点
灰土体积配合比宜按2：8或3：7配置，必须用斗量并拌合均匀后在当日铺填压实。含水量宜控制在最优含水量±2%的范围内，最优含水量可通过击实试验确定，也可按当地经验取用。如水分过多或不足时，应晾干或洒水湿润，一般可以经验在现场直接判断，判断方法：手握成团，落地开花。灰土垫层施工应选用平碾、振动碾或羊足碾，也可采用轻型夯实机或压路机等。垫层的施工方法、分层铺填厚度、每层压实遍数等宜按所使用的夯实机具及设计的压实系数通过现场试验确定。当无实测资料时，除接触下卧软土层的垫层底部应根据施工机械设备及下卧层土质条件确定厚度外，一般情况下，垫层的分层铺填厚度可取200～300mm。
换土垫层底面宜设在同一标高上，如深度不同时，基坑底土面应挖成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序进行垫层施工，搭接处应夯压密实。垫层分段施工时，不得在墙角、柱基及承重窗间墙下接缝。上下两层的接缝距离不得小于500mm，接缝处应夯压密实。雨期施工应连续进行，并应尽快完成，防止受水浸泡和边坡塌方，通常要求灰土夯压密实后3d内不得受水浸泡。已遭雨淋浸泡灰土要挖去补填夯实或晾干后再夯打密实。冬期施工不准有冻块，做到随筛、随拌、随打、随盖。对松散土允许洒盐水防冻，已冻灰土要清除重打。气温在－10℃以下不宜施工。
2.1.4灰土换土法质量检验
由于灰土土料及配合比应当符合设计要求，需要搅拌均匀灰土，在施工过程中，必须检查分层铺设的厚度、实时加水量、压实系数等注意事项。当然，换土垫层施工质量检验也尤为重要，首先要进行分层处理，在每层压实系数符合设计标准后铺填上层土。针对垫层施工质量检验方法，最好采用环刀法、贯入仪、静力触探，或者标准贯入试验检验等。与此同时，每一步骤必须能过现场试验，以设计压实系数所对应的贯入度为标准检验垫层的施工质量；竣工验收时，一般会采用载荷试验检验垫层承载力，每个单体工程至少有3点，如果遇到大型工程，则应根据其面积进行确定。
3砂石换土法
3.1砂石换土法材料要求
在地基换土法中，砂或砂石换土法的材料要求非常严格，通常砂石换土均采用级配良好、质地坚硬的石屑、中砂、粗砂等材料，基本上都不会含有植物残体和垃圾等杂质，而且不能超过5％的含泥量。如果使用粉细砂、石粉作为换填材料，就不易被压实，强度也会不高，而需要掺入一定量碎石或卵石，但是掺量也应当符合设计的标准要求。如果设计没有任何要求，由于石屑性质接近于砂，用作替代填材料时应控制含泥量，在这种情况下，垫层质量才能得到保证。
3.2砂石换土法施工要点
关于砂石换土法的施工要点，总体上看，也要根据施工设计要求来说，级配砂石原材料应当在现场进行取样，或者进行技术鉴定，使之从根本上符合规范及建筑施工的设计要求。除此以外，进行试验时，首先要确定最大干密度以及最优含水量，再压实系数确定其干密度，这是检验砂石垫层质量控制的技术指标。砂和砂石垫层采用的施工机具和方法也至关重要，它对对垫层施工质量起决定作用，在铺设第一层时，决不可采用振动能量大的机具扰动下卧层，在砂和砂石垫层，首选振动法，由于振动法更有效，常用方法：振动压实法、碾压法、水撼法等。常用的机具有：振捣器、振动压实机、压路机等。最后，作业过程应当根据施工方法及施工机械现场试验确定砂和砂石垫层压实效果、分层的铺填厚度，以及最优含水量等等。
3.3砂石换土法质量检验
在砂石换土法的施工过程中，质量检验必须严格把关，下层密实度只有在检验合格后才能进行上层施工。砂石垫层铺筑前，首先要验槽，然后再清除浮土，边坡一定要保持稳定，以防不经意间出现塌方现象。在开挖基坑的铺设垫层时，也要避免扰动下卧的软弱土层，以免被践踏、浸泡。此外，砂和砂石垫层需要铺设为同一标高，在深度不一样的情况下，就必须将其挖成阶梯形并按先深后浅顺序进行施工；碾压遍数之后，再由现场试验确定。大体地讲，平板振捣器的使用不能低于三次；压路机进行往复碾压也不能少于四次等等一系列注意环节不可忽视，直结束一层程序，并经检验合格，才能继续第二层的铺设工作，用这种质量检验方法确保砂石换土法的科学合理。
结束语
遇到无法满足整体结构的建筑地基时，应当立即采用换土法施工的基本措施，不断改进建筑施工方案，争取达到预期效果，完善工程综合性管理规划，将最优建筑地基换土法应用于施工现场，进一步发展我国的建筑事业，奋力打造一支专业、优秀、潜力十足的现代化建筑施工队伍。
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