广元市儿童福利院灾后重建工程
四川骏龙建设有限公司 二0 一 0年八月九日
、工程概况
本工程名称广元市儿童福利院，位于广元市利州区莲花村。
东临
夹砂换填专项施工方案一
_
制核
编审
规划环城路。
总建筑面积为12037.08m；1#、2#、3#娄均为四层。
1#、
2#楼先施工，3#楼待前两栋楼竣工后再行施工
按设计要求，该工程的独立柱基础持力层为粉质粘土层。
设计承载力特征值f ak=230KPa基坑开挖后，经过残积土、粉质粘土（图7-0 ）。
在挖至粉质粘土层后，对基坑进行夹砂卵石换填，并分层夯实。
厚度
控制在砂卵石换填最薄处为1300mm,压实系数不小于0.97。
二、夹砂换填施工原则
砂和砂石地基是采用砂、鹅卵石和泥土的混合物，经分层夯（压）实，作为地基的持力层，提高基础下部地基强度，并通过垫层的压力扩散作用，降低地基的压实力，减少变形量，同时垫层可起排水作用，地基土中孔隙水可通过垫层快速地排出，能加速下部土层的沉降和固
由于砂颗粒大，可防止地下水因毛细作用上升，地基不受冻结的影响；能在施工期间完成沉陷；用机械或人工都可使地基密实，施工工艺简单，可缩短工期，降低造价等特点。
适于处理3.0m 以内的软弱、透水性强的粘性土地基，包括淤泥、淤泥质土；不宜用于加固湿陷性黄土地基及渗透
系数小的粘性土地基。
三、施工要求
1．材料要求
（1）砂
宜用颗粒级配良好、质地坚硬的中砂或粗砂，当用细砂、粉砂时，应掺加粒径20~50mm的卵石（或碎石），但要分布均匀。
砂中有机质含量不超过5%，含泥量应小于5%，兼作排水垫层时，含泥量不得超过3%。
（2）砂石
用自然级配的砂砾石（或卵石、碎石）混合物，粒级应在50mm
以下，其含量应在50%以内，不得含有植物残体、垃圾等杂物，含泥量小于5%。
2．构造要求
垫层的构造既要求有足够的厚度，以置换可能被剪切破坏的软弱土层，又要有足够的宽度，以防止垫层向两侧挤出。
（1 ）垫层的厚度
垫层的厚度z 应根据垫层底部软弱土层的承载力确定，即作用在
垫层底面处土的自重压力（标准值）与附加压力（设计值）之和大于 软弱土层经深度修正后的地基承载力标准值 （图7-1），并应符合下式 要求：
1-基础；2-砂垫层；3-回填土
式中Pz ——垫层底面处的附加压力值（kPa ），可根据基础不同形式
分别按以下简化式计算：
条形基础p z b^ （
7-3
）
b 条形基础或矩形基础底面的宽度（m ）;
l ——矩形基础底面的长度（m ）; p ——基层底面压力（kPa ）;
Pc ——基础底面处土的自重压力值（kPa ）; z ---- 基础底面下垫层的厚度（m ）;
0 ――垫层的压力扩散角，可按表 7-3采用;
Pcz ——垫层底面处土的自重压力值（kPa ）
;
矩形基础
P z
bl(P P c )
(b 2ztg )(c 2ztg )
(7-4)
faz——经深度修正后垫层底面处土层的地基承载力特征值
(kPa)
表7-3
压力扩散角
2 .当0.25V z/b v 0.5时，9值可内插求得。
按公式(7-2)确定垫层厚度时，需要用试算法，即预先估计一个厚度，再按式(7-2)校核，如不能满足要求时，再增加垫层厚度，直至满足要求为止。
垫层的厚度一般为0.5~2.5m,不宜大于3.0m,否则费工费料，施工比较困难，也不够经济，小于0.5m则作用不明显。
(2)垫层的宽度
垫层的宽度应满足基础底面应力扩散的要求，可按下式计算：
b'> b + 2ztg9 (7-5)
式中b'——垫层底面宽度；
9 ――垫层的压力扩散角，可按表7-3采用；当z/b v0.25时, 仍按表
中z/b= 0.25取值。
其他符号意义同上。
垫层顶面每边宜超出基础底边不小于300mm,或从垫层底面两
侧向上按当地经验的要求放坡。
大面积整片垫层的底面宽度，常按自然倾斜角控制（图7-2 ）适当加宽
图7-2砂或砂石垫层
（a）柱基础垫层；（b）设备基础垫层
1-柱基础；2-砂或砂石垫层；3-回填土；4-建筑基础
a -砂或砂石垫层自然倾斜角（休止角）；b-基础宽度垫层的承载力宜通过现场试验确定，当无试验资料时，可按表7-4选用，并验算下卧层的承载力。
各种垫层的承载力表7-4
注：1.压实系数小的垫层，承载力取低值，反之取高值；
2. 重锤夯实土的承载力取低值，灰土取高值；
3. 压实系数入c为土的控制干密度p d与最大干密度p max的比值;
土的最大干密度宜采用击实试验确定，碎石或卵石的最大干密度可取
2.0~2.2t/m3。
四、施工措施
1.施工工艺方法
(1)铺设垫层前应验槽，将基底表面浮土、淤泥、杂物清除干净，两侧应设一定坡度，防止振捣时塌方。
(2)垫层底面标高不同时，土面应挖成阶梯或斜坡搭接，并按先深后浅的顺序施工，搭接处应夯压密实。
分层铺设时，接头应做成斜坡或阶梯形搭接，每层错开0.5~1.0m,并注意充分捣实。
(3)人工级配的砂砾石，应先将砂、卵石拌合均匀后，再铺夯压实。
(4)垫层铺设时，严禁扰动垫层下卧层及侧壁的软弱土层，防止被践
踏、受冻或受浸泡，降低其强度。
如垫层下有厚度较小的淤泥
或淤泥质土层，在碾压荷载下抛石能挤入该层底面时，可采取挤淤处理。
先在软弱土面上堆填块石、片石等，然后将其压入以置换和挤出软弱土，再做垫层。
(5)垫层应分层铺设，分层历或压实，基坑内预先安好5m x 5m 网格标桩，控制每层砂垫层的铺设厚度。
每层铺设厚度、砂石最优含水量控制及施工机具、方法的选用参见表7-5。
振夯压要做到交叉重益1/3,防止漏振、漏压。
夯实、碾压遍数、振实时间应通过试验确定。
用细砂作垫层材料时，不宜使用振捣法或水撼法，以免产生液化现象。
砂垫层和砂石垫层铺设厚度及施工最优含水量表7-5
(6)当地下水位较高或在饱和的软弱地基上铺设垫层时，应加强基坑内及外侧四周的排水工作，防止砂垫层泡水引起砂的流失，保持基坑边坡稳定；或采取降低地下水位措施，使地下水位降低到基坑底500mm以下。
(7)当采
用水撼法或插振法施工时，以振捣棒振幅半径的 1.75倍为间距(一般为400~500mm)插入振捣，依次振实，以不再冒气泡为准，直至完成；同时应采取措施做到有控制地注水和排水。
垫层接头应重复振捣，插入式振动棒振完所留孔洞应用砂填实；在振动首
层的垫层时，不得将振动棒插入原土层或基槽边部，以避免使软土混入砂垫层而降低砂垫层的强度。
(8)垫层铺设完毕，应即进行下道工序施工，严禁小车及人在砂层上面行走，必要时应在垫层上铺板行走。
五、质量安全
1.质量控制
(1)施工前应检查砂、石等原材料质量及砂、石拌合均匀程度。
(2)施工过程中必须检查分层厚度，分段施工时搭接部分的压实情况、加水量、压实遍数、压实系数。
(3)施工结束后，应检查砂及砂石地基的承载力。
(4)砂及砂石地基的质量验收标准如表7-6所示
砂及砂石地基质量检验标准表7-6
项序检查项目允许偏差或允检查方法。