换填法地基施工技术在建筑工程中的应用研究

文／张 倩 山东康鲁设备安装有限公司 山东济南 250306

周润卿 山东众合至诚人力资源有限公司 山东青岛 266000

引言：

现阶段，建筑工程项目的施工难度和复杂性不断提升，基础施工必然面临着更高要求，尤其是对于一些高层建筑，更是对于基础结构的稳定性提出了更高要求，技术人员应该注重予以针对性施工处理。如果在建筑工程项目施工中遇到软土地基，技术人员则需要针对性选择相匹配的加固处理方式，促使地基得到有效加固，解决软土地基可能带来的不利影响和危害因素。换填法地基施工技术的应用就是当前常见处理方式，应用效果较为理想，但是需要技术人员针对具体施工过程进行精细化把关，相关研究极为必要。

1.换填法地基施工技术概述

换填法地基施工技术是现阶段比较常见的一类地基加固施工方法，其主要是将原有地基中的软弱土层进行挖除，然后分层填入符合加固要求的材料，比如素土、砂土、工业废料以及灰土等，促使这些新填入的材料可以在压实后，形成理想的稳定性，由此作为相应工程项目的持力层。在换填法地基施工技术应用中，往往主要涉及到了挖、填以及换三个常见手段和处理方式。针对原有工程项目地基中存在的软弱土层，如果其相对较薄，且需要承载的上部作用力不大，技术人员应该在做好勘察工作后，予以充分挖除，解决这些不良土层带来的不利影响，然后直接进行正常施工作业。如果工程项目中遇到的软弱地层相对较厚，简单挖除处理后，难以形成良好的施工条件，技术人员也就可以借助于填的方法，直接在该软弱土层中铺设一些高质量材料，比如矿石以及砂土等，如此也就可以直接实现对于相应软弱土层的加固处理，提升其整体承载能力和稳定性水平。如果工程项目对于基础结构提出的要求相对更高，单纯运用挖或者填的方式，难以达到加固目的，技术人员则需要进行两者的结合运用，采取换的方式，在挖除了工程项目软弱土层后，换填入符合要求的材料，然后进行压实处理，促使其成为符合要求的持力层，由此达到更为理想的加固效果，一般其埋深应该控制在3m 以内，以此更好优化建筑工程项目整体施工效果。

基于换填法地基施工技术在建筑工程项目中的应用效果来看，其往往可以在软弱土层相对较浅的项目中发挥理想作用，或者是对于一些软弱土层分布并不是特别均匀的项目，也能够借助于换填法进行加固处理。为了切实优化换填法地基施工技术的应用价值，技术人员应该密切结合建筑工程项目实际状况，对其建筑体形、主体结构、荷载要求以及水文地质状况等基本资料进行综合分析，由此制定符合要求的换填法施工方案，力求形成最优加固效果。比如对于一些地基承载力要求较高的建筑工程项目，在换填法地基施工技术应用时，技术人员就需要选择一些强度较高的垫层材料，以便促使其能够在形成新的持力层后，满足建筑工程项目施工要求；为了有效实现建筑工程项目沉降量的控制，技术人员则需要换填一些压缩性较低的材料，由此确保其在换填以及压实处理后，能够避免在后续长期应用中出现沉降问题，维系建筑工程项目的稳定性；如果建筑工程项目所处区域存在湿陷性黄土，换填法地基施工技术应用时则应该注重严格控制其密实度以及防水性能，降低施工加固后的地基结构出现变形问题，最终可以体现理想的加固效果[1]。

2.建筑工程中换填法地基施工技术要点

2.1 施工准备

建筑工程中换填法地基施工技术应用时，技术人员应该注重首先切实做好施工准备工作，以便创造较为理想的换填法地基施工条件，避免因为各个现场既有因素的存在，影响到后续整体施工作业效果。在换填法地基施工技术应用中，技术人员应该首先切实做好现场清理工作，针对现场中原有存在的所有杂物进行充分清除，确保原有地基结构区域具备理想完整性和清洁度的基础上，能够较好实现理想的地基开挖效果。在此基础上，技术人员应该重点针对原有地基进行踏勘分析，了解现场中需要替换处理的土层，明确其分布状况以及深度，进而也就可以为换填法地基施工方案的制定提供可靠支持，避免在后续施工处理中出现遗漏问题。比如对于一些需要开挖土层较浅的建筑工程项目，在换填法地基施工处理中，技术人员就可以直接进行开挖处理，在不影响后续建筑工程基础结构施工状况的基础上，可以不用进行回填处理；但是如果需要开挖的土层深度较大，技术人员则需要在全面挖除不良土层后，选择高质量材料进行替换处理，由此形成良好的充分改良作用。

在换填法地基施工技术应用前的准备工作中，技术人员还应该切实做好现场测量放线工作，以便更好针对后续地基开挖形成准确指导，避免出现较为严重的开挖混乱无序问题。在测量放线工作中，技术人员应该首先明确地基开挖的边线，由此指导挖掘机具在现场进行有序作业，避免出现开挖不到位的现象。测量放线工作中的难点是高程的控制，技术人员应该注重密切结合换填法地基施工技术应用过程，促使高程得到准确处理，做好相应标记，进而确保挖锤点较为准确，避免在后续地基开挖处理中出现严重开挖不充分问题。当然，在换填法地基施工准备阶段，技术人员还应该切实做好施工机具以及填筑材料的充分准备，由此更好提供理想的施工作业支持条件[2]。

2.2 地基开挖

建筑工程中换填法地基施工技术应用中，开挖是比较关键的工序，技术人员应该确保前期勘察明确的所有不良土层可以得到充分挖除，解决该方面带来的不利影响和危害因素。地基开挖处理应该注重选择恰当开挖机具，尤其是对于一些需要开挖的土方量较大的项目，更是需要注重确保相应开挖机具的选择较为适宜合理，既能够顺利完成目标开挖任务，同样还可以在建筑工程项目施工现场得以有序运行，避免因为操作空间不理想，出现不可行问题。在针对地基开挖处理时，挖锤的应用较为常见，技术人员可以借助于起重机械以及挖锤，实现对于目标区域的充分开挖，以此形成良好的开挖成效。技术人员应该优化控制开挖流程，结合现场中软土地基分布状况，合理安排开挖顺序，如果需要开挖的土层深度过大，则应该借助于分层开挖方式，由此逐步实现对于不良地质的充分挖除处理。在分层开挖处理过程中，技术人员应该注重相应机械作业平台得到合理营造，由此营造出理想的作业条件。具体到地基开挖处理中，如果现场机械设备作业条件不够理想，或者是需要开挖处理的软土地基过浅，技术人员则可以直接借助于人工开挖处理方式，以便促使相应开挖结果更为精准可靠，避免出现开挖不到位的问题。当然，在绝大部分建筑工程不良地基开挖处理中，技术人员均采取机械开挖和人工开挖相结合的方式，以便在确保了地基开挖效率的同时，有效提升开挖充分度，切实规避原有不良地基带来的危害，将换填法地基施工技术的应用价值发挥到最大。

在地基开挖处理过程中，如果发现水位偏高或者是抗渗透性能较差的现象，技术人员则需要针对性进行处理，确保相应开挖后的基坑可以形成良好的稳定性，降低因为水侵害问题出现，导致相应地基结构难以形成理想填筑条件。基于此，技术人员可以密切结合项目地基结构基本状况，合理选择排水方案，促使可能在地基中存在的积水得到及时处理，避免干扰后续填筑作业效果。对于一些地基结构稳定性要求较高的项目，技术人员还可以针对开挖不到的区域，在含水量较高的背景下，采取水泥搅拌方式，促使其含水量得到降低的背景下，形成理想的固结目的，由此同样也可以为换填法地基施工处理营造理想条件[3]。

2.3 填筑

建筑工程中换填法地基施工技术应用还需要高度关注填筑环节，以便促使相应填筑材料可以得到充分运用，由此形成理想的原有不良土层替换效果。在填筑施工处理中，技术人员应该首先严格控制填筑材料，确保换填后的施工材料可以形成理想的应用性能，由此满足建筑工程项目地基加固处理要求。具体的建筑材料选择应该严格遵循相关标准，严禁在填筑作业中应用劣质材料。如果在填筑操作中应用了多种材料，技术人员则需要注重对其进行更为精细的把关控制，促使各类材料的混合比例较为适宜合理，避免在最终混合料上出现性能问题。这也就需要技术人员能够围绕着填料应用全过程进行严格把关，尤其是在最初填料类型选择、入场以及后续填筑处理中，更是应该标准化控制，避免填料方面的疏忽大意或者以次充好问题，影响到最终换填法应用效果。

具体到换填法地基施工技术应用中的填筑环节，为了达到较为理想的填筑效果，技术人员应该注重合理运用分层填筑方式，以便在填筑过程中形成良好控制条件，同时也便于后续压实作业。一般而言，换填法应用中的填筑作业应该以20cm 左右为一个填筑层次，借助于网格标桩进行准确控制，保障各个填筑层均可以符合要求，解决一次性填筑厚度过大，出现的操作控制不到位问题。在填筑作业中，技术人员还应该力求做到均匀适宜，针对各个不同层次的填筑需要力求实时调整，促使填料可以被均匀处理，尤其是对于一些混合填料的应用，更是需要引起技术人员重要，以便由此更好提升最终地基加固处理效果。在各个层次填筑完成后，技术人员应该及时进行整平处理，确保填筑后的地基层次可以具备理想的平整度，以此营造出理想的压实条件，解决了后续可能在地基结构中出现的不均匀沉降风险。

2.4 压实

换填法地基施工技术在建筑工程项目中应用时，技术人员还应该着重考虑到压实环节，以便确保填筑材料可以得到及时碾压夯实，以便确保其具备符合要求的稳定性以及承载能力，可以将自身作用价值发挥到最大。在针对填筑材料进行压实处理时，技术人员需要密切结合分层填筑工序，确保每一层填筑完成后，均可以形成及时压实效果，如此也就可以在逐步累计下，最终更好确保地基加固处理效果。针对填料进行压实处理前，技术人员应该进一步检查相应结构层的平整度，在解决凹凸不平问题的基础上，对其进行必要洒水，以便形成理想的压实条件，保障填料可以被有序压缩到位，避免因为填料过于干燥带来的制约问题。填筑层的压实处理应该力求均匀全面，保障各个区域均可以得到有效碾压夯实，避免在任何方面出现遗漏问题，避免在地基结构中遗留明显隐患。

具体到换填法地基施工技术应用中的压实环节，技术人员往往还需要密切结合项目实际状况以及所用填料的差异，合理选择最佳压实方案，避免因为操作方法选择不当，影响到最终换填法应用效果。结合当前换填法地基施工技术应用中常见的压实方法进行分析，机械碾压法是比较常用的手段，技术人员应该不同压实需求，合理选择推土机、压路机以及羊足碾等机械设备，促使填筑后的地基结构可以得到充分全面碾压。所有碾压机械的运行速度以及其他参数均需要进行严格控制，以便确保其可以达到最佳压实度，解决机械本身以及操作不当带来的隐患。比如压路机的运行速度应该控制在2km/h 左右，羊足碾则应该控制在3km/h 以内，振动碾压时的速度应该控制的更小，如此才能够达到最佳压实效果[4]。结合不同填料以及地基加固处理要求，技术人员还应该注重灵活控制碾压遍数，以便促使其可以具备良好的最终压实度，避免过早停止碾压处理。此外，结合不同建筑工程地基加固处理需求，在换填法应用中，技术人员还可以灵活运用平板振冲法或者是重锤夯实法进行压实处理，以求最终达到的压实度更为理想，解决单一运用机械碾压方式带来的不良影响。

3.换填法地基施工技术应用注意事项

3.1 严格控制施工材料

基于建筑工程中换填法地基施工技术的应用原理来看，施工材料是比较关键的核心因素，如果施工材料方面出现偏差问题，势必会影响到最终地基改良加固效果，技术人员应该注重予以针对性把关控制，促使施工材料的适用性较为理想。现阶段建筑工程中换填法地基施工技术应用时，可供选择的施工材料较多，技术人员应该针对不同地基加固需求，选择最匹配填料，并且针对相应填料的性能进行精细化把关，切实解决该方面的隐患。比如砂石作为常见填料，确实在实际应用中表现出了理想的承载能力，其稳定性较为突出，可以在一些地基改良加固要求较高的项目中得以运用。但是为了有效提升砂石的应用效果，技术人员除了要严格控制器级配，避免随意应用一些粒径不足的砂石材料，还应该确保其含泥量等基本指标符合要求，避免应用含泥量在5%以上的砂石材料进行填筑处理。当然，如果建筑工程项目所处区域中存在大量湿陷性黄土，单独运用砂石材料进行填筑，同样也难以达到理想地基改良加固效果，技术人员应该注重混合其它填料进行综合运用[5]。比如粉煤灰以及干渣等，同样也可以发挥出理想的作用效果，技术人员应该注重予以恰当选用。

3.2 准确计算分析

建筑工程中应用换填法地基施工技术时，技术人员还需要着重做好计算分析工作，以便形成较为合理可行的施工方案，确保相应换填后的垫层得以发挥出应有的作用价值，解决后续可能出现的承载力严重不足问题。在换填法地基施工技术应用中，计算分析工作的核心着眼点就是垫层厚度，如果垫层厚度不足，则必然会影响到该垫层的承载能力，即使能够规范处理填筑以及压实作业，也难以形成良好的建筑工程项目支撑作用。具体到垫层厚度计算分析中，技术人员应该综合考虑到填料、基础底宽、建筑自重以及水文地质条件等，由此确保设定的垫层厚度可以提供出相匹配的承载能力[6]。在确定好换填法地基施工技术应用中的垫层厚度基础上，技术人员还需要着重考虑到变形方面的计算分析工作，以便确保相应改良后的地基结构可以具备理想的稳定性，避免因为各方面因素制约，出现严重的变形隐患。这也就需要技术人员综合考虑到填筑以及压实等环节，结合不同施工方法，切实形成理想防变形效果，最终更好体现理想地基加固作用。

3.3 规范技术操作

建筑工程中换填法地基施工技术应用时，为了达到较为理想的地基加固处理效果，技术人员还需要重点围绕着整个技术操作全过程进行精细化把关，以便促使技术操作较为规范可靠，避免因为施工环节的偏差问题，产生不利影响和隐患。基于此，针对换填法地基施工技术应用中的所有施工参与人员，应该进行严格审查把关，确保其具备相匹配的资质和能力，熟练掌握换填法地基施工技术，对于各个工序及其注意事项能够准确处理，由此形成较为理想的换填法地基施工效果，规避人因问题。在此基础上，现场技术交底工作同样不容忽视，技术人员应该结合项目实际状况，确保技术交底较为准确详尽，避免相关施工人员出现理解偏差问题，避免制定好的换填法地基施工方案，在执行层面受到不利影响和限制。

3.4 注重质量检验

在建筑工程中应用换填法地基施工技术时，质量检验工作同样也是比较有效的抓手，技术人员需要结合不同质量检验需求，选择相匹配的检验手段，形成准确评估分析效果。比如针对施工完成后的地基结构，为了准确验证其压实度以及承载能力，技术人员可以借助于环刀法或者灌入法进行检测分析，对于存在缺陷的部位予以及时修复处理。在整个施工过程中，技术人员同样也需要借助于恰当方法进行实时动态质量检验，避免任何质量缺陷遗留[7]。

结语：

综上所述，建筑工程中应用换填法地基施工技术较为常见，可以实现对于地基结构的改良加固处理。为了切实优化换填法地基施工技术应用效果，技术人员应该着重考虑到各个施工工序的精细化把关和规范化处理，在避免技术操作隐患出现的基础上，严格控制填筑材料，同时运用必要验收程序，为换填法地基施工技术保驾护航。