一、前言
在地基处理施工当中，砂石地基具有不用水泥、石材，就地取材，降低造价；由于粒径较大，可防止地下水因毛细作用上升，地基不受冻结影响；能在施工期间完成沉降；用机械、人工都可使垫层密实，施工工艺简单，可缩短工期等特点，得到广泛应用。
二、工程概况
四川广元市某医技楼是一座集科研、教学、门诊于一体的综合智能化大楼，分为3个部分，I段为门诊大楼（5层），II段为科学报告厅（2层），III段为住院楼（12层），总建筑面积为1.2万m2。该工程中主楼为住院楼，地下2层，地下室埋深为7m，地基采用自然砂石换层处理，厚度为3m，设计图纸要求地基承载力达到250kPa。
三、场地工程地质条件
地貌单元为嘉陵江冲积阶地，场地地基土主要由第四系全新统（Q42ml）人工填土及上更新统（Q4al+pl）河流相冲洪积地质构成，岩性主要为粘性土、粉细砂及卵砾石构成，场地地下水类型为孔隙潜水，水位深约3.5m～6.9m，通过勘察，该场地坑壁主要为粘性土，基坑底部多为粉细砂及卵砾石土，为液化土场地。粉细砂液化等级为轻微液化土。
四、施工的难点
该工程施工具有以下难点：
1、如何保证将砂石加密到设计要求的地基承载力值，即使地基承载力达到250kPa。
2、找出比做荷载试验更简便的测试数据来直观明了地反映地基承载力测试值。
3、回填量大，工期紧（赶在雨期到来前完成）。
五、施工顺序
基坑挖至基底设计标高后，需要按勘察报告将液化土（粉细砂）一并清除后再验槽—底层虚铺20cm松砂后用木夯夯实—砂砾垫层分层铺设—平整—（碾压）振实—质量检测—监理验收—及时进行下道施工工序—跟踪检测
六、碾压程序
1、卵石分层摊铺平整后，经检查其厚度符合要求才能进行碾压。
2、压路机应逆着摊铺方向碾压，碾压轮距搭接处大于50cm，先静压2遍，观察表面是否平整，凸起处用铲铲平；低凹处用级配卵石补平。
3、初次碾压后，压路机再振压3遍，严格控制行驶速度不超过1.0km/h。①当卵石中含泥量过大且含水率偏高时，碾压后会发生翻浆现象，表面开裂，呈弱粘性块状，更甚者，表层渗水，潮湿严重。在碾压过程中，配专人检查，如发现翻浆处，及时彻底挖除，用级配卵石补平，压路机重新碾压。②基坑边沿和转角压实不到之处，辅以人力夯或小型夯实机具夯实。③压路机在行走时要匀速直行，不得变速或停车，有特殊情况时，必须先停振。
4、最后再慢速静压1遍，将表面碾压轮下沉轮迹碾平，以达到平整度要求。
七、施工方法
1、施工准备
（1）底层应平整、密实；断面、标高、轴线、边坡应符合规定要求，验槽符合设计及规范要求。
（2）底层表面的杂物、泥块、松散的砂石等应清扫干净；为防止底层吸收碾压卵石的水分，摊铺前底层应洒水湿润，严禁底层干燥摊铺。
（3）摊铺前，应在基坑回填范围外周边设置标高控制桩，侧面用红油漆标识，控制每层卵石的铺设厚度。
（4）对天然级配卵石进行技术鉴定，其质量均应达到设计要求或规范规定。
2、分层填筑
（1）分层厚度
虚铺厚度直接关系着密实度的大小，虚铺厚度的大小取决于压路机碾压的影响深度，而影响深度则取决于压实能量和碾压遍数。本工程采用10t压路机碾压，经试验段施工虚铺厚度确定为35cm，碾压6遍。施工中为控制好虚铺厚度及级配卵石的均匀一致，在每层填筑前用白灰撒出分格网，计算出每格需倒卵石虚方数量，安排专人指挥倒车。
（2）填筑顺序
填筑时由两边向中间填筑，确保汽车在卸料路线不交叉。
（3）填料的含水率
根据规范确定砂石的最佳含水率一般为8%～12%。当含水率低时，卵石层表面应喷水后再碾压；当含水率高时，卵石应翻松晾晒，达到要求后再碾压。
3、铺摊平整
（1）铺摊一层级配卵石后，用推土机将卵石铺摊平整，做到填层在纵向、横向平顺均匀，使压路机碾压轮面基本均匀接触后再进行碾压，以达到最佳效果。
（2）操作要点：①推土机宜采用纵向铺摊顺序，低速来回行驶4遍～5遍。同时也对回填卵石层起到预压作用，提高压路机碾压效果。②在铺摊过程中应避免推土机履带行驶或转弯时扰动底层卵石，破坏底层碾压效果。③推土机将卵石推至距边坡1.0m左右，应提起一次铲刀，成堆卸土，并向前行驶至边坡，利用推土机后退时将级配卵石刮平。④铺摊时，应配合4名～6名工人，及时进行人工找补，挑拣粒径不符合的卵石
八、施工中出现的问题及采取的措施
1、地下水对砂石垫层的影响
施工中，由于水对砂石垫层的影响，容易造成湿陷，即把砂石垫层全部浸泡成糊状，达不到设计要求的地耐力。为此，采用轻型点降水的办法，先将周边的地下水位降下去，降至基底下-10m，将基坑内土质晾干，用干燥的松砂先铺底200mm厚，不致产生湿糊状，保证砂石的干燥，达到地基承载力设计值。
2、基础梁的开挖
因设计基础为梁式筏板箱型基础，需要在砂石垫层上留设基础的位置，经研究决定采用回填压实后再开挖的方法。但开挖基础梁外的砂石垫层时，如何保证周边砂石垫层不松动，不影响承载力是一个主要问题。随着基础梁处的砂石垫层开挖松动后，部分砂石滑坡，梁最深开挖为1.8m，宽为2.0m，在M与L轴梁间的砂石垫层全为虚铺，根本达不到设计要求，解决的方法如下：
（1）采用倒退开挖法，即由东向西倒退开挖。即先挖一个开间，尽量为人工开挖，不采用机械。增大开挖的坡度，梁两侧的坡度增加到60b，从而可以减少滑坡。
（2）开挖好一条梁外的砂石垫层后，立即用C20细石混凝土浇筑垫层，随挖随打随抹坡，一方面起到护坡的作用，另一方面可加快施工进度。对于滑坡比较大的，采用钢丝网片，钉锚、浇灌C20细石混凝土，并随手抹平。
九、检测方法
地基回填施工完成后，应及时进行检测。检测方法一般采用载荷试验及压实度比对进行。但由于其工期相对较长，且在四川地区由于圆锥动力触探试验对卵砾石地层具有丰富的施工经验，其检测速度快，能充分反映碎石类土回填的密实程度和地基承载力指标，因此：本工程采用圆锥动力触探试验对回填砂卵石地基进行检测，检测过程中分别采用重型和超重型（63.5kg和120kg）两种试验方法进行比较。实践证明，效果良好。
十、结语
综上所述，在处理不均匀软弱地基时，天然级配的砂卵石进行垫层具有强度高、造价低、工期短等优点，通过对每个特殊部位的施工，确保了砂石垫层地基的质量，同时缩短了施工周期，值得推广使用。
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