换填素混凝土和换填垫层是相同的地基处理方式吗？大样有何区别？

    1.换填素混凝土与换填垫层的定义

    换填素混凝土是指持力层埋藏较深或局部持力层被扰动，在基础与持力层之间用强度等级较低的素混凝土换填，使基础承受的荷载能够可靠地传递到设计持力层的一种地基处理措施。

    换填垫层是一种地基处理措施，是指挖除基础底面下一定范围内的软弱土层或不均匀土层，回填其他性能稳定、无侵蚀性、强度较高的材料，并夯压密实形成的垫层，适用于浅层软弱土层或不均匀土层的地基处理。

    2. 换填素混凝土与换填垫层的区别

    两者均为地基处理措施，有很多相似之处，也存在一些区别（表 1.1-1）。

    当局部区域存在软弱土、回填土时，可采用砂石等材料换填垫层进行地基处理，其综合造价较低，但对压实系数的要求较高，如对粉质黏土、砂石类换填材料要求压实系数不小于 0.97, 实际施工存在一定难度，且需通过静载荷试验确定其地基承载力，施工进度慢。当换填区域不大时，换填素混凝土也被广泛采用。

    从两者的区别可知，两种换填方式从换填材料、换填深度、对地基承载力的要求、变形计算、施工难度以及检验验收等各方面差异很大，不能简单地认为是同一种的地基处理方式。

    3. 换填素混凝土和换填垫层的设计大样

（1）换填素混凝土

    换填素混凝土时，其下部土层通常为设计持力层。当持力层地基承载力特征值小于C15混凝土的抗压强度设计值，且换填的素混凝土平面尺寸大于基础尺寸时，承载力计算能够满足要求。为节省换填混凝土用量，宜采用图 1.1-1 所示大样。若采用换填垫层（图 1.1-2）一样的处理措施，混凝土用量太大，经济性较差。

（2）换填垫层

    换填垫层地基处理措施的基础尺寸根据基础底面应力扩散以及垫层底面处的附加压力值综合确定，其尺寸通常较大，且基础底面标高以下的区域需要全部换填（图 1.1-2）。虽然砂石、粉质黏土等换填材料价格低廉，但换填工程量较大，土方开挖量也大，并不一定经济。

    4. 换填素混凝土的强度等级

    当采用换填素混凝土进行地基处理时，素混凝土强度等级是否应满足《混凝土结构通用规范》GB 55008—2021 第 2. 0. 2 条中不低于 C20 的规定呢？

    若需要换填的素混凝土结构构件发挥基础的作用，类似于无筋扩展基础，并满足无筋扩展基础的构造要求，则应满足素混凝土结构构件强度等级不应低于 C20 的规定；若换填的素混凝土只是承担压力传递作用，则可参照垫层的要求。