4 换填法
4.1 设 计
4.1.1 换填层的厚度应根据置换软弱土的深度以及下卧土层的承载力确定，厚度宜为0.5m～3.0m。按下卧土层地基承载力确定时，应满足下式要求，地基承载力计算和校核应按本标准附录B执行。
式中：pz——相应于作用的标准组合时，换填层底面处的附加压力值（kPa）；
pcz——换填层底面处土的自重压力值（kPa）；
faz——换填层底面处经修正后的地基承载力特征值（kPa）。
4.1.2 换填层底面处的附加压力值pz可按下式计算，压力扩散角宜通过试验确定，无试验资料时，可按表4.1.2采用。
式中：b——起重机械支垫物底面的宽度（m）；
l——起重机械支垫物底面的长度（m）；
pk——相应于作用的标准组合时，起重机械支垫物底面处的压力值（kPa）；
pc——起重机械支垫物底面处土的自重压力值（kPa）；
z——换填层的厚度（m）；
θ——换填层（材料）的压力扩散角（°）。
表4.1.2 压力扩散角θ（°）
注：1 t为基础压力扩散角计算宽度，起重机械支垫物由多块互相独立的路基箱、钢板等构成时，t可按单块支垫物的底面宽度取值。
2 当z/t＜0.25，除灰土取θ=28°外，其余材料均取θ=0°，必要时宜由试验确定。
3 当0.25＜z/t＜0.5时，θ值可以采用插值方法计算。
4.1.3 起重机械支垫物底面处的压力值，可按下式确定：
式中：Pk——起重机械支垫物底面处的压力值（kPa）；
Fk——置于钢板、路基箱等支垫物之上构件的重量（kN）；
Gk——起重机械支垫物重量（kN）；
A——起重机械支垫物底面面积（m2）；
K——偏载和动载综合系数，取值为1.1～1.6。
4.1.4 偏载和动载综合系数K可按表4.1.4取值。
表4.1.4 偏载和动载综合系数
4.1.5 地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试、公式计算，并结合工程实践经验等方法综合确定。
4.1.6 换填地基承载力特征值可按下式确定：
式中：faz——修正后的地基承载力特征值（kPa）；
fak——地基底部的承载力特征值（kPa）；
ηb、ηd——起重机械支垫物宽度和换填深度的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表4.1.6取值；
γ——换填底面以下土的重度（kN/m3），地下水位以下取浮重度；
b——起重机械支垫物底面宽度（m），当宽度小于3m时按3m取值，大于6m时按6m取值；
γm——换填底面以上土的加权平均重度（kN/m3），位于地下水位以下的土层取有效重度；
h——换填深度（m），宜自换填层表面标高算起。
表4.1.6 承载力修正系数
注：1 强风化和全风化的岩石，可按所风化成的相应土类取值，其他状态下的岩石不修正。
2 地基承载力特征值按深层平板载荷试验确定时ηd取0。
3 含水比是指土的天然含水量与液限的比值。
4 大面积压实填土是指填土范围大于两倍基础宽度的填土。
4.1.7 换填层底面的宽度应符合下列规定：
1 换填层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求，且应满足下式要求：
式中：b′——换填层底面宽度（m）；
θ——换填层（材料）的压力扩散角（°），可按表4.1.2采用；当z/t＜0.25时，仍按表中z/t=0.25取值；
2 换填层顶面可从换填层底面两侧向上，按要求适当放坡；
3 整片垫层底面的宽度可根据施工的要求适当加宽。
4.1.8 换填材料应按表4.1.8选用。
表4.1.8 换填材料的选用
4.1.9 回填层的压实标准可按表4.1.9选用。矿渣回填层的压实系数可根据满足承载力设计要求的试验结果，按最后两遍压陷差小于2mm确定。块石回填层碾压遍数不应少于3遍。
表4.1.9 各种回填层的压实标准
注：1 压实系数λc为土的控制干密度ρd与最大干密度ρdmax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2.1t/m3～2.2t/m3。
2 表中压实系数λc系使用轻型击实试验测定土的最大干密度ρdmax时给出的压实控制标准，当采用重型击实试验时，对灰土及其他材料压实标准应为压实系数λc≥0.94。