换填垫层法是一种常用的地基处理方法。
基本原理
它是将基础底面下一定深度范围内的软弱土层挖去，然后分层换填强度较大、压缩性较低且无侵蚀性的材料，如砂、碎石、灰土等，并夯实或振实至要求的密实度，通过这种方式来提高地基的承载力，减少地基沉降量。
适用范围
- 适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。一般处理深度在3m以内较为经济合理，若超过3m，从技术经济角度考虑可能其他地基处理方法更合适。
- 常用于处理暗沟、暗塘等软弱土地基。
垫层材料选择
- 砂石：宜选用碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑（粒径小于2mm的部分不应超过总重的45%）。砂石垫层应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。当使用粉细砂或石粉（粒径小于0.075mm的部分不超过总重的9%）时，应掺入不少于总重30%的碎石或卵石。砂石的最大粒径不宜大于50mm。
- 粉质黏土：土料中有机质含量不得超过5%，也不得含有冻土或膨胀土。当含有碎石时，其粒径不宜大于50mm。用于湿陷性黄土或膨胀土地基的粉质黏土垫层，土料中不得夹有砖、瓦和石块等。
- 灰土：体积配合比宜为2:8或3:7。土料宜用粉质黏土，不宜使用块状黏土和砂质粉土，不得含有松软杂质，并应过筛，其颗粒不得大于15mm。石灰宜用新鲜的消石灰，其颗粒不得大于5mm。
- 粉煤灰：可用于道路、堆场和小型建筑、构筑物等的换填垫层。粉煤灰垫层上宜覆土0.3 - 0.5m。粉煤灰垫层中采用掺加剂时，应通过试验确定其性能及适用条件。
施工要点
- 分层铺填厚度：不同的垫层材料有不同的分层铺填厚度要求。例如，粉质黏土和灰土垫层每层虚铺厚度宜为200 - 300mm；砂石垫层每层虚铺厚度不宜超过300mm。
- 压实方法：粉质黏土和灰土垫层可采用平碾、振动碾或羊足碾，以及蛙式夯、柴油夯等压实机械；砂石垫层可采用振动法或水撼法压实。对于较重要的工程，应通过现场试验确定压实方法和压实参数。
- 施工含水量控制：粉质黏土和灰土垫层施工时，土料的含水量宜控制在最优含水量w_{op}\pm2\%的范围内；砂石垫层施工时，砂和砂石料的含水量应根据具体的压实方法适当调整。
质量检验
- 环刀法：对于粉质黏土、灰土垫层，常用环刀法来检验垫层的压实质量，测定其干密度。取样点应位于每层垫层厚度的2/3深度处。
- 灌砂法或灌水法：适用于砂石垫层的质量检验，通过测量单位体积的质量来确定其压实系数是否满足设计要求。
- 载荷试验：对于重要的建筑或大型工程，可通过载荷试验来检验换填垫层的承载力是否达到设计标准。