砂（碎石）垫层施工工艺工法
（QB/ZTYJGYGF-LJLM-0102-2011） 第四工程有限公司 张 涵
1.前言
1.1工艺工法概况
砂（碎石）垫层是一种直接置换地基持力层软弱土的处理方法。施工时将基底下一定深度的软土层挖除，分层填砂、碎石等强度较大的材料，并加以夯实振密。砂（碎石）垫层又是一种较简易的浅层地基处理方法，并已得到了广泛应用，处理地基时，宜优先考虑此法。 1.2工艺原理
砂（碎石）垫层施工采用一定厚度的高强度的砂（碎石）垫层置换浅层软弱土，能提高持力层的承载力，减少部分沉降量，加速软弱土层的排水固结，从而提高其强度及稳定性，避免地基土的塑性破坏。 2.工艺工法特点
2.1施工简易方便，工效高，承载能力大，沉降量小。 2.2能就地取材，投入少，成本低。 3.适用范围
适用于淤泥、淤泥质士、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层地基处理。 4.主要引用标准
《公路工程质量检验评定标准》JTGF801； 《公路路基施工技术规范》JTG_F10； 《铁路路基施工规范》TB10202； 5.施工方法
先将路基底面下处理范围内的软弱土层挖除，分层换填结构较好、强度大、压缩性小、性能稳定的中(粗)砂、碎石等材料，并夯实以达到设计的密实度。 6.工艺流程及操作要点 6.1施工工艺流程
砂（碎石）垫层施工的工艺流程见图1。
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检 验 合格 找 平 图1砂（碎石）垫层施工的工艺流程图
压 实 分层铺设垫层 施工准备 不合格 6.2操作要点
6.2.1 施工准备
1 将地基上表面的浮土和杂物清除干净，平整原有地基 2 设置控制铺筑厚度的标志。
3 对级配砂石进行技术鉴定，应符合设计要求。
4 路基高低差分段处，应由设计方提出设计处理，以免高低差接缝处地基不均匀沉降开裂。
6.2.2 分层铺设垫层
1 砂和砂石地基底面宜铺设在同一标高上，如深度不同时，基土面应挖成踏步和斜坡形，搭茬处应注意压（夯）实。施工应按先深后浅的顺序进行。
2 分段施工时，接茬处应做成斜坡，每层接茬处的水平距离应错开0.5m～1.0m，并应充分压（夯）实。
3 铺筑的砂石应级配均匀，如发现砂窝或石子成堆现象，应将该处砂子或石子挖出，分别填入级配好的砂石。
4 洒水：铺筑级配砂石在夯实碾压前，应根据其干湿程度和气候条件，适当地洒水以保持砂石的最佳含水量，一般为8％～12％。
5 砂（碎石）垫层的施工质量检验必须分层进行，每铺一层砂石垫层，应按规范要求检查，检测标准符合表1要求。
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表1 砂（碎石）垫层实测项目
项 次 1 2 3 4 检查项目 砂垫层厚度 砂垫层宽度 反滤层设置 压实度(%) 规定值或允许偏差 不小于设计 不小于设计 符合设计要求 90 检查方法和频率 每200m检查4处 每200m检查4处 每200m检查4处 每200m检查4处 权值 3 1 1 2 6.2.3压实
夯实或碾压的遍数，由现场试验确定。采用压路机往复碾压，一般碾压不少于4 遍，其轮距搭接不小于50㎝。边缘和转角处应用人工或蛙式打夯机补夯密实。
6.2.4检验
1 施工时应分层找平，夯压密实，应设置纯砂检查点，用200cm³ 的环刀取样，测定干砂的质量密度。下层密实度合格后，方可进行上层施工。
2 用贯入法测定回填质量时，可使用贯入仪、钢筋等以贯入度进行检查，小于试验所确定的贯入度为合格。
3 施工过程中应对压实度、边坡、平整度等进行检测，检测标准符合表2中的要求。
表2 换填路基的质量检验和质量标准
项次检查项目规定值或允许偏差高级公路、一级公路二级公路三、四级公路12345678压实度弯沉(0.01mm)纵断高程(mm)中线偏位(mm)宽度(mm)平整度(mm)横坡(%)边坡±15±0.3符合设计要求符合设计要求不大于设计要求值+10，-1550符合设计要求±20±0.5+10，-20100按检评标准(JYG F80/1-2004)附录B检查密度法：每200m每压实层测4处按检评标准(JYG F80/1-2004)附录I检查水准点：每200m测4个断面经纬仪：每200m测4点，弯道加HY，YH两点米尺：每200m测4处3m直尺：每200m测2处×10尺水准仪：每200m测4个断面尺量：每200m测4处检查方法和频率 6.2.5 找平
最后一层压完成后，表面应拉线找平，并且要符合设计规定的标高。 7.劳动力组织
劳动力计划参见表3，可根据实际工程量、工期等情况进行调整。
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表3 砂（碎石）垫层施工劳动力组织表
序号 1 2 3 4 5 工 种 现场负责人 施工技术人员 班长 司机 普工 数量 1人 1人 1人 5人 5人 备注 施工组织协调，设备保养,人员调配 施工技术 负责班组工作 操作压路机、推土机、挖掘机 配合机械铺设垫层施工中的局部平整 8.主要机具设备
主要施工机械设备参见表4，数量和机械型号等根据工程规模、特点等进行调整配备。
表4 砂（碎石）垫层施工机具设备配备表
序号 1 2 3 4 机械名称 挖掘机 自卸汽车 推土机 压路机 规格型号 PC220 20t 75KW 6t～10t 设备数量 1 5 1 1 备注 9.质量控制 9.1易出现的质量问题
9.1.1基底处理不到位；
9.1.2分层厚度、密实度的控制； 9.1.3材料不洁净。 9.2保证措施
9.2.1 将地基上表面的浮土和杂物清除干净，平整原有地基
9.2.2 设置控制铺筑厚度的标志。铺筑砂石的每层厚度，一般为15 ㎝～20 ㎝，不宜超过30 ㎝,分层厚度可用样桩控制。大面积的砂石垫层，铺筑厚度可达35 ㎝。
9.2.3对级配砂石进行技术鉴定，进场应符合设计要求。 10.安全措施
10．1主要安全风险分析
安全风险包括各种机械设备操作安全、机械伤害等方面。 10．2保证措施
10.2.1各种机械操作人员和车辆加强安全动态管理，必须持证上岗，不准操作与操作证不符的机械，不准将机械设备交给无证人员操作。
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10.2.2 严禁在行走机械的前后方休息，行走前必须检查周围情况确认无障碍时鸣笛操作。
10.2.3 施工现场应设置警示标志，施工人员佩戴劳动防护用品，非施工人员禁止进入施工区域。
10.2.4 安排专人在工地与既有道路出入口、工地内弃土运输、砂砾、碎石等材料运输的车辆行驶交通安全进行指挥。 11.环保措施
11．1施工中尽量减少对自然环境的破坏，合理规划施工便道、施工场地、固定行车路线，施工车辆和施工机械按规定路线行驶，不随意碾压线路规定以外处，限制扩大人为活动范围，破坏地表植被。
11．2施工现场制定洒水防尘措施，指定专人负责及进清运废渣土及便道维修养护。
11．3自卸车后车厢增加挡板，防止掉渣。 12.应用实例 12.1工程简介
北京至福州高速公路温家圳至沙塘隘段A4—1标段，位于江西省抚州市展平乡，起讫里程为K37+600～K43+300，线路总长5.7公里，地处鄱阳湖南岸鄱阳湖平原与赣中低丘岗地过渡地带，K38+590～K38+840段位地基属浅层过湿土，且该段路基填筑较高。 12.2施工情况
北京至福州高速公路温家圳至沙塘隘段A4—1标段在施工过程中，为了保证施工质量，清表后地表50cm厚范围采取了翻松晾晒回填碾压至原地面，然后设置50cm砂垫层，最后正常填筑路基的处理方案。通过细致科学的管理，保证了我公司施工生产的顺利进行，项目于2004年12月通过竣工验收。 12.3工程结果评价
换填砂（碎石）垫层施工适合处理范围较大、处理深度较浅的建筑物范围内的地基，法具有施工工艺简单，施工不需特殊机械，施工周期短，施工质量易于控制等特点，且其与采用桩基础及片筏基础相比明显节约工程造价，故成软弱地基处理常用的方法之一。 12.4建设效果及施工图片
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图2 去除软土层
图3 碎石铺设、碾压
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