（銅陵有色股份銅山礦業(yè)公司）

【摘要】本文主要探討了填土作為天然地基在工程中的應用。分別從地基的分類、填土地基的工程特性、填土地基的利用，并結合工程實例進行了闡述和總結。

【關鍵詞】填土地基；工程特性；地基分類；地基利用

1 引言

建筑物地基可分為天然地基和人工地基。作為建筑物天然地基的有巖石和土。不同成因和年代形成的土，按顆粒級配和塑性指數，可分為碎石土、砂土、粉土和粘性土等類。此外，在不同區(qū)域還存在各種特殊性土。人工填土就屬于特殊性土之一，且非常廣泛。人工填土按組成物質分類，可分為沖填土、素填土和雜填土。其中素填土指由碎石土、砂土、粉土、粘性土等組成的填土。其特性是成份單一而明確。而雜填土指含有建筑垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾等雜物的填土，其特性是成份復雜、無規(guī)律。雜填、素填只是概念上有所差別，很難在數量上以指標來進行界定，但是雜填土在工程中很難作為天然地基被利用。

2 填土地基的工程特性

2.1 性質不均勻和厚度變化大

由于堆積條件、堆積時間、堆積物質成分的差異，造成它的性質很不均勻。厚度和原始地貌有關，差異很大，從幾米到幾十米不等，分布有很大的隨意性、無規(guī)律性。

2.2 變形大并具有一定的濕陷性

非壓實填土具有較高的壓縮性，固結密實過程復雜，受外界影響較大。干濕循環(huán)交替表現一定的濕陷性。

2.3 高壓縮性和承載能力不均勻

由于填土成分復雜，粒徑相差較大，且無規(guī)律回填，造成它的性質很不均勻。在重力作用下，經過一定時間的自然沉降，上部仍具有很高的壓縮性，在一定的范圍內表現其不均勻性。

3 填土地基的利用

填土層能否作為天然地基使用，與諸多因素有關，主要應考慮以下幾點。

3.1 堆積年限

堆積年限是填土的一個重要指標，填土的密實程度隨著堆積年限的增加而增加。也受外界因素諸如雨水外荷載等影響。由自身壓密堆積的時間砂土一般5年以上，粘性土需要時間更長一些。

3.2 填土的工程地質勘察

填土的工程地質勘察決定著填土層能否作為天然地基的使用。工程勘察應注意以下幾點：1.調查訪問，搜集地形變遷的有關歷史資料，查明填土的來原和人們在其上的生產生活情況。對堆積的時間，堆積的方向和堆積的方式 進行調查走訪。2.現場勘察，按工程的布置進行鉆孔或挖探井勘察從井壁的穩(wěn)定性來判斷填土的類型和密實度。進行原位測試和配合室內試驗以確定填土層的承載能力，壓縮模量，抗剪強度等土力學指標。3.對同區(qū)域內的其他建筑物的設計及使用情況進行調查，獲取相關資料作為工程勘察成果的對比參考。

3.3 基礎形式的選擇

基礎的設計方案不但對造價有很大的影響，往往還決定著工程的成敗。鋼筋混凝土筏片基礎具有降低和擴散基礎下單位面積壓應力，建筑物整體剛度增強，特別是對填土地基的不均勻性是優(yōu)先采用的基礎形式。按建筑物的要求盡可能淺埋。

3.4 勘察和設計的緊密配合

設計根據詳細勘察資料進行基礎設計后，在實際施工過程中還應根據據地槽開挖后的情況進行施工勘察，最好進行地基承載力檢測，及時將施工勘察結果提供給設計單位，由設計單位根據建筑物上部載荷對基礎截面進行調整，以滿足沉降差的要求。

4 工程實例簡介

4.1 工程概況

銅陵有色股份銅山礦業(yè)公司深部礦產資源開采工程的地上工程，諸與主井提升機房、副井提升機房、總降變電所、運礦皮帶廊、選礦磨浮車間、萬噸污水處理池等單位工程都需建在銅山礦早期開采的井下矸石、露天礦撥離土方的填土素（雜）填土層上。如副井提升機房單層、檐高13.05米，跨度15米，柱柱6米，共3跨，總長18.48米，鋼筋混凝土排架結構，內設Gn=16/3t行車。

4.2 工程地質條件

工程勘察顯示場地地層結構特征自上而下為：1層雜填土，層厚0.9—16.5米；2層淤泥質粉質粘土，層厚0.5—4.3米；3層粉質粘土層，層厚0.7—9.1米；4層淤泥質粉質粘土，層厚0.5—5.2米，僅少數孔有揭示；5層碎石土，層厚1—23.5米；6層全風化閃長巖，層厚0.7—16米；7層強風化閃長巖，層厚0.5—3米；8層中風化閃長巖；8層大理巖。本次勘察對除1層雜填土外，其余各土（巖）層都提供了地基土（巖）承載力特征值及壓縮模量，并對建（）筑物的基礎類型及持力層提供了建議。

4.3 工程實施過程

設計單位依據勘察報告，基礎為600/800鉆孔灌注樁，上設鋼筋混凝土承臺，且為摩擦端承樁。但是，在實際施工進行沖擊鉆孔時出現嚴重漏漿、塌孔現象，雖采取加入粘土反復造漿護壁等措施仍然多孔漏漿，難以成孔。后來，將鉆孔灌注樁改為人孔挖孔樁。經過試挖發(fā)現，該建筑物范圍內基本是井下排出的矸石，且上部顆粒細粘土質物質填充較好，愈向下顆粒愈大，孔隙也越大，故當人工挖孔樁挖至7米左右時，出現塌孔現象。從工程勘察資料、沖擊鉆孔漏漿、塌孔現象、人工挖孔揭示的情況來看，非常吻合從16米左右高的架頭向下傾倒矸石，大的顆粒順著架頭滾至底部，細小顆粒留在上部，經過五十年的自然沉積，形成目前的雜（素）填土層。后又重新委托工程勘察單位對該層填土進行勘察評價，結論為該層填土承載力特征值Fak=220KPa，Es1-2=10.0MPa。根據擬建筑物結構特點、場地土性質及水文地質條件，建議采用天然地基淺基礎方案，以素填土為基礎持力層。設計單位根據該勘察報告對基礎進行了重新設計，采用鋼筋混凝土獨立柱基。很好地解決了填土作為天然地基問題。

5 幾點啟示

工程實踐中對填土層的處理有以下幾點啟示。第一，選址無法避開的工程項目區(qū)域內厚大（填土較厚、范圍較大）的回填土層在工程勘察階段就必須高度重視，對很難在數量上以指標來進行界定的雜、素填土層。特別是填土時間較長的填土，應對其進行相關土力學指標檢測，為工程基礎形式設計提供較大的選擇空間。第二，根據建筑物對地基的要求，盡可能地采用填土層作為天然地基，必要時可選擇強夯、壓密注漿等方法對地基進行加固。第三，即使必須采用樁基時，也應充分考慮到填土層的復雜性，諸如填土內的大塊石（孤石）、塊石間的較大孔隙等。第四，工程實踐中，對填土地基的了解及認識基于填土的無規(guī)律性也是一個漸進的過程，所以需要業(yè)主、勘察、設計、監(jiān)理、施工等有關單位密切配合，跟蹤現場，對作為天然地基的填土地基根據《建筑地基基礎設計規(guī)范》進行地基承載力靜載試驗，為設計單位對基礎設計進行修正提供依據。

綜上所述，在工程項目選址時盡可能避開回填土區(qū)域，對難以避開的回填土層盡可能作為天然地基來使用，非采用樁基不可時一定要考慮到施工方法的可行性和施工難度。