2.2　换填垫层法的施工技术

换填垫层法的施工方法有碾压法、振动压实法和重锤夯实法等，对于砂石垫层还可采用插振法、水撼法等，常用的施工方法见表2-2。

（1）碾压法

碾压法是指用压路机、推土机、平碾、羊足碾或其他碾压机械在地基表面来回开动，利用机械自重把松散土地基压实加固的一种方法。碾压法常用于地下水位以上大面积填土的压实及一般非饱和黏土和杂填地基的浅层处理。

碾压法对表层地基加固的深度一般可达2～3m。一般黏土经表层压实处理，其地基承载力可达80～100kPa。碾压地基时，一般采用分层回填压实法。当处理杂填土地基时，将建筑范围内一定深度以内的杂填土挖除，开挖范围应从基底边缘沿纵向放出3m左右，横向放出1.5m左右。开挖深度宜按照设计要求确定，一般挖至基底以下1倍基础宽度深处。先用80～120kN的压路机或其他压实机械将槽底部碾压几遍之后，再将原土分层回填碾压，每层虚铺厚度不大于300mm。有时也可在原土中掺入碎石、碎砖等粗细骨料，如在其中掺入石灰，则效果更好。碾压施工需控制土的最优含水量。

对饱和黏土进行表面压实，应考虑采取适当的排水措施以加快土体的固结。也可结合碾压进行挤填，即先在土面上堆土、块石、片石、碎砖等，然后将其压入土中，这样做可起到置换和挤出软土的作用，堆料和碾压宜分层进行。

碾压质量的检验，以填土的最大干密度为主要指标。当垫层为砂性土或黏土时，其最大干密度常通过击实试验确定，而且所有的施工参数（如施工机械、铺筑厚度、碾压遍数与填筑含水量等）均须由现场试验确定。在施工现场相应的压实能的作用下，施工现场所能达到的干密度一般均低于击实试验所得到的最大干密度。由于现场条件与室内试验条件不同，故对现场填土地基的质量应以压实系数和施工含水量进行控制。

碾压的效果主要取决于被压实土的含水量和压实机械的压实能量。压实能量越大，最优含水量越小，则压实影响深度也就越大。因此，在实际工程中如要求获得较好的压实效果，就应根据具体的碾压机械的压实能量来控制碾压土的含水量，并选择适当的分层碾压厚度和碾压遍数，也可根据土的含水量来选择适当的碾压机械、碾压厚度和碾压遍数。

碾压后的地基承载力主要取决于土质、施工机具和施工质量等。由于填土的土质差别较大，因此很难给出统一的承载力值。一般在有条件的情况下，最好通过现场载荷试验来确定。根据一些地区经验，用80～120kN压路机碾压后的杂填土地基，其承载力标准值可取80～120kPa。

（2）振动压实法

振动压实法是用振动压实机械在地基表面施加振动力以振实浅层松散土地基的处理方法。这种方法的工作原理是：振动力使地基土的颗粒受振动，移动至稳固位置，减小土的孔隙而使土压实。实践证明，用振动压实法处理砂土地基及碎石、矿渣等渗透性较好的无黏土为主的松散填土地基效果良好。振密后的地基有较强的抗震能力。振动机自重约20kN，振动力为50～100kN，振动机的频率为1160～1180r/min，振幅为3.5mm，振动压实机的结构如图2-3所示。

地下水位过高会影响振实效果，当地下水位距离振实面小于0.6m时，应降低地下水位。另外，施振前应对工程场地的周围环境进行调查。一般情况下，振源与邻近建筑物、地下管线或其他设施的距离应大于3m，必要时还可采取适当的隔振措施，如开挖隔振沟等。如有危房和重要地下管线，应事先对其进行加固处理。振动压实效果通常与填土成分、振动持续时间等因素有关。一般振动时间越长、效果越好，但振动持续时间超过某一值后，振动引起的沉降量就基本稳定，再继续施振便起不到进一步压实的作用了。因此，在施工之前需进行试振，得出稳定下沉量与时间的关系，然后再决定所需的振动时间和沉降量。对于主要由炉碴、碎砖和瓦块等组成的建筑垃圾，振动时间约在1min以上；对于含炉灰等的细粒填土，振动时间约为3～5min，有效振动深度约为1.2～1.5m。