換填法地基施工技術在建筑工程中的應用研究

文／張 倩 山東康魯設備安裝有限公司 山東濟南 250306

周潤卿 山東眾合至誠人力資源有限公司 山東青島 266000

引言：

現階段，建筑工程項目的施工難度和復雜性不斷提升，基礎施工必然面臨著更高要求，尤其是對于一些高層建筑，更是對于基礎結構的穩定性提出了更高要求，技術人員應該注重予以針對性施工處理。如果在建筑工程項目施工中遇到軟土地基，技術人員則需要針對性選擇相匹配的加固處理方式，促使地基得到有效加固，解決軟土地基可能帶來的不利影響和危害因素。換填法地基施工技術的應用就是當前常見處理方式，應用效果較為理想，但是需要技術人員針對具體施工過程進行精細化把關，相關研究極為必要。

1.換填法地基施工技術概述

換填法地基施工技術是現階段比較常見的一類地基加固施工方法，其主要是將原有地基中的軟弱土層進行挖除，然后分層填入符合加固要求的材料，比如素土、砂土、工業廢料以及灰土等，促使這些新填入的材料可以在壓實后，形成理想的穩定性，由此作為相應工程項目的持力層。在換填法地基施工技術應用中，往往主要涉及到了挖、填以及換三個常見手段和處理方式。針對原有工程項目地基中存在的軟弱土層，如果其相對較薄，且需要承載的上部作用力不大，技術人員應該在做好勘察工作后，予以充分挖除，解決這些不良土層帶來的不利影響，然后直接進行正常施工作業。如果工程項目中遇到的軟弱地層相對較厚，簡單挖除處理后，難以形成良好的施工條件，技術人員也就可以借助于填的方法，直接在該軟弱土層中鋪設一些高質量材料，比如礦石以及砂土等，如此也就可以直接實現對于相應軟弱土層的加固處理，提升其整體承載能力和穩定性水平。如果工程項目對于基礎結構提出的要求相對更高，單純運用挖或者填的方式，難以達到加固目的，技術人員則需要進行兩者的結合運用，采取換的方式，在挖除了工程項目軟弱土層后，換填入符合要求的材料，然后進行壓實處理，促使其成為符合要求的持力層，由此達到更為理想的加固效果，一般其埋深應該控制在3m 以內，以此更好優化建筑工程項目整體施工效果。

基于換填法地基施工技術在建筑工程項目中的應用效果來看，其往往可以在軟弱土層相對較淺的項目中發揮理想作用，或者是對于一些軟弱土層分布并不是特別均勻的項目，也能夠借助于換填法進行加固處理。為了切實優化換填法地基施工技術的應用價值，技術人員應該密切結合建筑工程項目實際狀況，對其建筑體形、主體結構、荷載要求以及水文地質狀況等基本資料進行綜合分析，由此制定符合要求的換填法施工方案，力求形成最優加固效果。比如對于一些地基承載力要求較高的建筑工程項目，在換填法地基施工技術應用時，技術人員就需要選擇一些強度較高的墊層材料，以便促使其能夠在形成新的持力層后，滿足建筑工程項目施工要求；為了有效實現建筑工程項目沉降量的控制，技術人員則需要換填一些壓縮性較低的材料，由此確保其在換填以及壓實處理后，能夠避免在后續長期應用中出現沉降問題，維系建筑工程項目的穩定性；如果建筑工程項目所處區域存在濕陷性黃土，換填法地基施工技術應用時則應該注重嚴格控制其密實度以及防水性能，降低施工加固后的地基結構出現變形問題，最終可以體現理想的加固效果[1]。

2.建筑工程中換填法地基施工技術要點

2.1 施工準備

建筑工程中換填法地基施工技術應用時，技術人員應該注重首先切實做好施工準備工作，以便創造較為理想的換填法地基施工條件，避免因為各個現場既有因素的存在，影響到后續整體施工作業效果。在換填法地基施工技術應用中，技術人員應該首先切實做好現場清理工作，針對現場中原有存在的所有雜物進行充分清除，確保原有地基結構區域具備理想完整性和清潔度的基礎上，能夠較好實現理想的地基開挖效果。在此基礎上，技術人員應該重點針對原有地基進行踏勘分析，了解現場中需要替換處理的土層，明確其分布狀況以及深度，進而也就可以為換填法地基施工方案的制定提供可靠支持，避免在后續施工處理中出現遺漏問題。比如對于一些需要開挖土層較淺的建筑工程項目，在換填法地基施工處理中，技術人員就可以直接進行開挖處理，在不影響后續建筑工程基礎結構施工狀況的基礎上，可以不用進行回填處理；但是如果需要開挖的土層深度較大，技術人員則需要在全面挖除不良土層后，選擇高質量材料進行替換處理，由此形成良好的充分改良作用。

在換填法地基施工技術應用前的準備工作中，技術人員還應該切實做好現場測量放線工作，以便更好針對后續地基開挖形成準確指導，避免出現較為嚴重的開挖混亂無序問題。在測量放線工作中，技術人員應該首先明確地基開挖的邊線，由此指導挖掘機具在現場進行有序作業，避免出現開挖不到位的現象。測量放線工作中的難點是高程的控制，技術人員應該注重密切結合換填法地基施工技術應用過程，促使高程得到準確處理，做好相應標記，進而確保挖錘點較為準確，避免在后續地基開挖處理中出現嚴重開挖不充分問題。當然，在換填法地基施工準備階段，技術人員還應該切實做好施工機具以及填筑材料的充分準備，由此更好提供理想的施工作業支持條件[2]。

2.2 地基開挖

建筑工程中換填法地基施工技術應用中，開挖是比較關鍵的工序，技術人員應該確保前期勘察明確的所有不良土層可以得到充分挖除，解決該方面帶來的不利影響和危害因素。地基開挖處理應該注重選擇恰當開挖機具，尤其是對于一些需要開挖的土方量較大的項目，更是需要注重確保相應開挖機具的選擇較為適宜合理，既能夠順利完成目標開挖任務，同樣還可以在建筑工程項目施工現場得以有序運行，避免因為操作空間不理想，出現不可行問題。在針對地基開挖處理時，挖錘的應用較為常見，技術人員可以借助于起重機械以及挖錘，實現對于目標區域的充分開挖，以此形成良好的開挖成效。技術人員應該優化控制開挖流程，結合現場中軟土地基分布狀況，合理安排開挖順序，如果需要開挖的土層深度過大，則應該借助于分層開挖方式，由此逐步實現對于不良地質的充分挖除處理。在分層開挖處理過程中，技術人員應該注重相應機械作業平臺得到合理營造，由此營造出理想的作業條件。具體到地基開挖處理中，如果現場機械設備作業條件不夠理想，或者是需要開挖處理的軟土地基過淺，技術人員則可以直接借助于人工開挖處理方式，以便促使相應開挖結果更為精準可靠，避免出現開挖不到位的問題。當然，在絕大部分建筑工程不良地基開挖處理中，技術人員均采取機械開挖和人工開挖相結合的方式，以便在確保了地基開挖效率的同時，有效提升開挖充分度，切實規避原有不良地基帶來的危害，將換填法地基施工技術的應用價值發揮到最大。

在地基開挖處理過程中，如果發現水位偏高或者是抗滲透性能較差的現象，技術人員則需要針對性進行處理，確保相應開挖后的基坑可以形成良好的穩定性，降低因為水侵害問題出現，導致相應地基結構難以形成理想填筑條件。基于此，技術人員可以密切結合項目地基結構基本狀況，合理選擇排水方案，促使可能在地基中存在的積水得到及時處理，避免干擾后續填筑作業效果。對于一些地基結構穩定性要求較高的項目，技術人員還可以針對開挖不到的區域，在含水量較高的背景下，采取水泥攪拌方式，促使其含水量得到降低的背景下，形成理想的固結目的，由此同樣也可以為換填法地基施工處理營造理想條件[3]。

2.3 填筑

建筑工程中換填法地基施工技術應用還需要高度關注填筑環節，以便促使相應填筑材料可以得到充分運用，由此形成理想的原有不良土層替換效果。在填筑施工處理中，技術人員應該首先嚴格控制填筑材料，確保換填后的施工材料可以形成理想的應用性能，由此滿足建筑工程項目地基加固處理要求。具體的建筑材料選擇應該嚴格遵循相關標準，嚴禁在填筑作業中應用劣質材料。如果在填筑操作中應用了多種材料，技術人員則需要注重對其進行更為精細的把關控制，促使各類材料的混合比例較為適宜合理，避免在最終混合料上出現性能問題。這也就需要技術人員能夠圍繞著填料應用全過程進行嚴格把關，尤其是在最初填料類型選擇、入場以及后續填筑處理中，更是應該標準化控制，避免填料方面的疏忽大意或者以次充好問題，影響到最終換填法應用效果。

具體到換填法地基施工技術應用中的填筑環節，為了達到較為理想的填筑效果，技術人員應該注重合理運用分層填筑方式，以便在填筑過程中形成良好控制條件，同時也便于后續壓實作業。一般而言，換填法應用中的填筑作業應該以20cm 左右為一個填筑層次，借助于網格標樁進行準確控制，保障各個填筑層均可以符合要求，解決一次性填筑厚度過大，出現的操作控制不到位問題。在填筑作業中，技術人員還應該力求做到均勻適宜，針對各個不同層次的填筑需要力求實時調整，促使填料可以被均勻處理，尤其是對于一些混合填料的應用，更是需要引起技術人員重要，以便由此更好提升最終地基加固處理效果。在各個層次填筑完成后，技術人員應該及時進行整平處理，確保填筑后的地基層次可以具備理想的平整度，以此營造出理想的壓實條件，解決了后續可能在地基結構中出現的不均勻沉降風險。

2.4 壓實

換填法地基施工技術在建筑工程項目中應用時，技術人員還應該著重考慮到壓實環節，以便確保填筑材料可以得到及時碾壓夯實，以便確保其具備符合要求的穩定性以及承載能力，可以將自身作用價值發揮到最大。在針對填筑材料進行壓實處理時，技術人員需要密切結合分層填筑工序，確保每一層填筑完成后，均可以形成及時壓實效果，如此也就可以在逐步累計下，最終更好確保地基加固處理效果。針對填料進行壓實處理前，技術人員應該進一步檢查相應結構層的平整度，在解決凹凸不平問題的基礎上，對其進行必要灑水，以便形成理想的壓實條件，保障填料可以被有序壓縮到位，避免因為填料過于干燥帶來的制約問題。填筑層的壓實處理應該力求均勻全面，保障各個區域均可以得到有效碾壓夯實，避免在任何方面出現遺漏問題，避免在地基結構中遺留明顯隱患。

具體到換填法地基施工技術應用中的壓實環節，技術人員往往還需要密切結合項目實際狀況以及所用填料的差異，合理選擇最佳壓實方案，避免因為操作方法選擇不當，影響到最終換填法應用效果。結合當前換填法地基施工技術應用中常見的壓實方法進行分析，機械碾壓法是比較常用的手段，技術人員應該不同壓實需求，合理選擇推土機、壓路機以及羊足碾等機械設備，促使填筑后的地基結構可以得到充分全面碾壓。所有碾壓機械的運行速度以及其他參數均需要進行嚴格控制，以便確保其可以達到最佳壓實度，解決機械本身以及操作不當帶來的隱患。比如壓路機的運行速度應該控制在2km/h 左右，羊足碾則應該控制在3km/h 以內，振動碾壓時的速度應該控制的更小，如此才能夠達到最佳壓實效果[4]。結合不同填料以及地基加固處理要求，技術人員還應該注重靈活控制碾壓遍數，以便促使其可以具備良好的最終壓實度，避免過早停止碾壓處理。此外，結合不同建筑工程地基加固處理需求，在換填法應用中，技術人員還可以靈活運用平板振沖法或者是重錘夯實法進行壓實處理，以求最終達到的壓實度更為理想，解決單一運用機械碾壓方式帶來的不良影響。

3.換填法地基施工技術應用注意事項

3.1 嚴格控制施工材料

基于建筑工程中換填法地基施工技術的應用原理來看，施工材料是比較關鍵的核心因素，如果施工材料方面出現偏差問題，勢必會影響到最終地基改良加固效果，技術人員應該注重予以針對性把關控制，促使施工材料的適用性較為理想。現階段建筑工程中換填法地基施工技術應用時，可供選擇的施工材料較多，技術人員應該針對不同地基加固需求，選擇最匹配填料，并且針對相應填料的性能進行精細化把關，切實解決該方面的隱患。比如砂石作為常見填料，確實在實際應用中表現出了理想的承載能力，其穩定性較為突出，可以在一些地基改良加固要求較高的項目中得以運用。但是為了有效提升砂石的應用效果，技術人員除了要嚴格控制器級配，避免隨意應用一些粒徑不足的砂石材料，還應該確保其含泥量等基本指標符合要求，避免應用含泥量在5%以上的砂石材料進行填筑處理。當然，如果建筑工程項目所處區域中存在大量濕陷性黃土，單獨運用砂石材料進行填筑，同樣也難以達到理想地基改良加固效果，技術人員應該注重混合其它填料進行綜合運用[5]。比如粉煤灰以及干渣等，同樣也可以發揮出理想的作用效果，技術人員應該注重予以恰當選用。

3.2 準確計算分析

建筑工程中應用換填法地基施工技術時，技術人員還需要著重做好計算分析工作，以便形成較為合理可行的施工方案，確保相應換填后的墊層得以發揮出應有的作用價值，解決后續可能出現的承載力嚴重不足問題。在換填法地基施工技術應用中，計算分析工作的核心著眼點就是墊層厚度，如果墊層厚度不足，則必然會影響到該墊層的承載能力，即使能夠規范處理填筑以及壓實作業，也難以形成良好的建筑工程項目支撐作用。具體到墊層厚度計算分析中，技術人員應該綜合考慮到填料、基礎底寬、建筑自重以及水文地質條件等，由此確保設定的墊層厚度可以提供出相匹配的承載能力[6]。在確定好換填法地基施工技術應用中的墊層厚度基礎上，技術人員還需要著重考慮到變形方面的計算分析工作，以便確保相應改良后的地基結構可以具備理想的穩定性，避免因為各方面因素制約，出現嚴重的變形隱患。這也就需要技術人員綜合考慮到填筑以及壓實等環節，結合不同施工方法，切實形成理想防變形效果，最終更好體現理想地基加固作用。

3.3 規范技術操作

建筑工程中換填法地基施工技術應用時，為了達到較為理想的地基加固處理效果，技術人員還需要重點圍繞著整個技術操作全過程進行精細化把關，以便促使技術操作較為規范可靠，避免因為施工環節的偏差問題，產生不利影響和隱患。基于此，針對換填法地基施工技術應用中的所有施工參與人員，應該進行嚴格審查把關，確保其具備相匹配的資質和能力，熟練掌握換填法地基施工技術，對于各個工序及其注意事項能夠準確處理，由此形成較為理想的換填法地基施工效果，規避人因問題。在此基礎上，現場技術交底工作同樣不容忽視，技術人員應該結合項目實際狀況，確保技術交底較為準確詳盡，避免相關施工人員出現理解偏差問題，避免制定好的換填法地基施工方案，在執行層面受到不利影響和限制。

3.4 注重質量檢驗

在建筑工程中應用換填法地基施工技術時，質量檢驗工作同樣也是比較有效的抓手，技術人員需要結合不同質量檢驗需求，選擇相匹配的檢驗手段，形成準確評估分析效果。比如針對施工完成后的地基結構，為了準確驗證其壓實度以及承載能力，技術人員可以借助于環刀法或者灌入法進行檢測分析，對于存在缺陷的部位予以及時修復處理。在整個施工過程中，技術人員同樣也需要借助于恰當方法進行實時動態質量檢驗，避免任何質量缺陷遺留[7]。

結語：

綜上所述，建筑工程中應用換填法地基施工技術較為常見，可以實現對于地基結構的改良加固處理。為了切實優化換填法地基施工技術應用效果，技術人員應該著重考慮到各個施工工序的精細化把關和規范化處理，在避免技術操作隱患出現的基礎上，嚴格控制填筑材料，同時運用必要驗收程序，為換填法地基施工技術保駕護航。