陸 雙

(天津華勘巖土工程有限公司，天津 300181)

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填土對建設工程的影響及填土勘察方法討論

陸 雙

(天津華勘巖土工程有限公司，天津 300181)

簡要論述了填土的工程地質特性及其對建筑物的影響，并結合工程實例，系統(tǒng)分析了填土的工程地質勘察主要的方法及具體步驟，對確保工程建設的順利進行有重要意義。

填土，工程特性，勘察，方法

填土根據(jù)物質組成和堆填方式，可分為四類：素填土、雜填土、沖填土及壓實填土。工程建設中常見的是素填土和雜填土，沖填土是由于水力沖填而沉積的土，近年來多由于沿海灘涂開發(fā)及河漫灘造地而形成。填土因其特殊的成因及性質，對工程的影響較大，如常見的不均勻性、欠固結、濕陷性、強度低等，均是不利于工程安全的特性。隨著城市建設的快速發(fā)展及舊城改造的加速推進，建設用地資源日趨短缺，一些分布有深大坑塘及深厚填土的場地也被用來開發(fā)建設。由于對填土的成因、分布范圍及厚度、力學性質等認識不足，近年來因填土而引起的工程事故越來越多，造成的影響及損失也越來越大。為了降低填土對工程建設的影響，采取最為經(jīng)濟合理的處理措施，并為設計及建設方提供真實準確的填土資料，對填土分布區(qū)域進行詳細的勘察顯得尤其重要。在近期出現(xiàn)的一些由于填土而造成的工程事故中，很大一部分原因是由于對填土的性質認識不足及對填土的處理措施不當而引起的。因此，在前期勘察時，應采取多種勘察手段、原位測試方法及試驗方法，充分的查明及分析填土的成因、分布范圍、填墊時間、工程力學性質等，為后期的工程設計提供準確的依據(jù)。

1 工程實例分析

1.1 工程概況

某工程擬建物為洋房及高層住宅，單層地下室及地下車庫，項目位于天津市武清區(qū)下朱莊。據(jù)調查，此區(qū)域由于早期燒制泥土磚等原因，人工取土后留下了很多深坑，其中最深的20.0 m左右，且坑塘大小不一，分布沒有規(guī)律。近年來由于城市建設發(fā)展的需要，當?shù)卣畬@些深坑進行了回填，但在此項目的北側及東側仍留存有大坑未回填，形成了人工池塘，經(jīng)后期測量，最深處水深可達15.0 m左右。此項目的部分擬建物位于回填后的深坑范圍內(nèi)，且緊鄰未回填的深水坑。

1.2 水文地質條件

根據(jù)鉆孔勘察資料，該場地埋深65.0 m范圍內(nèi)，場地地層皆屬第四系松散堆積物，以人工填土、粉質粘土、粉土及粉砂為主。本區(qū)淺層地下水為第四系松散堆積物中孔隙潛水。主要補給源為大氣降水，排泄以蒸發(fā)方式為主。據(jù)區(qū)域地質資料：地下水位年變化幅度一般在0.50 m～1.00 m左右，穩(wěn)定水位埋深一般為1.4 m～1.9 m。

1.3 填土對擬建物的影響

在前期勘察時，勘察單位對深坑范圍內(nèi)的填土進行了充分的調查與研究，采取了鉆探取樣、靜力觸探試驗、標準貫入試驗、動力觸探試驗等勘察手段，并對填土區(qū)域內(nèi)的勘探孔進行了加密處理，以便準確的掌握填土的范圍及深度。在勘察報告中，對填土的成因、組成成分、厚度、分布范圍等進行了詳盡的說明，并對填土的各種性質進行了對比分析。在對填土進行評價時，對填土的處理措施也提出了建議，主要建議采取注漿法、重錘夯擴擠密法、局部換填法等方法。同時，對填土對建筑物后期的影響做出了客觀的評價。在后期設計施工時，建設方出于對成本的考慮，并未對填土進行處理就進行了施工。基坑支護及止水帷幕采用雙軸水泥攪拌樁，樁基類型為載體樁。在施工過程中，由于填土的滲透性相對較差，降水的效果很不明顯，且北側的深水坑也未做處理，因此填土的含水率較高。在進行土方開挖時，由于對填土的影響認識不足，未采取合理的開挖方式，導致絕大部分工程載體樁傾倒、斷裂(見圖1)，基坑局部坍塌，臨時硬化道路塌陷及開裂嚴重。

針對出現(xiàn)的工程事故，建設單位組織了專家論證，最終清除了斷裂的載體樁，并進行了大量的補樁，重新修建了臨時道路，并對邊坡進行了加固。造成的直接經(jīng)濟損失達上千萬元，且嚴重影響了工期，加大了施工難度。此外，由于對填土未進行處理，后期的附加沉降會很大，對后期的地下管線、小區(qū)道路等埋下了隱患。

2 填土的工程特性

由于填土形成原因的多樣性，組成成分的復雜性，堆填時間的不均性等原因，導致了填土有其特殊的性質，主要包括以下幾個方面：1)不均勻性。在填土的各種性質中，不均勻性尤為突出，對工程的影響也較為明顯。由于堆填時間、堆填物質、原始地貌、堆填條件等的不同，造成了填土成分不一、固結時間長短不同，堆填厚度變化比較大等，這些特點對填土的處理造成了很大的困難，因此在巖土勘察時應針對填土的不均勻性采取適當?shù)拇胧?)欠固結及高壓縮性。填土由于沉積后經(jīng)歷年代不久，其自重固結尚未完成，填土中的有效應力(顆粒承擔的應力)小于土的自重應力，隨時間增長，孔隙水壓力消散，變形持續(xù)增大，形成了欠固結土。欠固結土具有較高的壓縮性，易引起后期的附加沉降，影響建筑物的正常使用。3)低強度。由于填土的成分復雜，顆粒間生活垃圾的腐爛及堆填的隨意性，導致填土局部孔隙較大，顆粒間相互作用力較小，導致填土的強度一般較低。因此，在基坑設計時，對填土的參數(shù)應以經(jīng)驗值為準，取相對較小的數(shù)值進行驗算基坑的穩(wěn)定性，保障施工的安全。4)濕陷性。填土因其自身的欠壓密性及較大的孔隙，在自重壓力作用下，自身很難達到完全固結。因此，填土在具有較高壓縮性的同時常伴有明顯的遇水濕陷性。與黃土的濕陷性類似，填土的濕陷也有自重濕陷和非自重濕陷。堆填時間短，結構松散，這是填土遇水濕陷的主要原因。

3 填土的勘察方法

填土由于其自身特殊的性質，在對填土進行工程勘察時，應采取多種勘察手段、原位測試方法及土工試驗方法，綜合確定填土的成因、工程力學性質等，為后期的設計及施工提供充分、真實的依據(jù)。針對填土的勘察，一般應采取以下的步驟進行：1)應進行擬建場地的工程地質資料、水文地質資料、氣象資料等的調查與研究，充分了解填土的形成原因、堆填時間、堆填厚度、填土的主要成分等，這樣才能有針對性的對填土進行勘察，同時也節(jié)約了勘察成本及提高了勘察的準確性。2)應針對填土區(qū)域進行鉆探取樣，對填土的深度、成分、范圍有大概的了解。在前期調查資料的基礎上，結合鉆探資料，對填土的范圍應準確的掌握，并在總平面圖上標明填土較為準確的分布范圍，為后期的處理提供依據(jù)。此外，針對不同深度的填土應采取足夠的填土試樣，保證后期試驗的要求。3)采取各種原位測試方法，對填土的各種工程性質進行定性的描述，并取得準確的指標，為設計提供依據(jù)。a.填土的均勻性及密實度：對于以粘性土、粉土為主的填土，宜采用輕型動力觸探和靜力觸探進行輔助查明；對于以建筑垃圾、生活垃圾等物質為主的填土，應采用重型動力觸探進行輔助查明；b.填土的強度：對于填土的強度可采用標準貫入試驗進行輔助測定，通過對填土不同深度處的標貫試驗擊數(shù)的分析與對比，并結合土工試驗，給出較為合理的剪切指標，為基坑設計、樁基設計等提供準確的依據(jù)。此外，對于以粘性土、粉土及砂土為主的素填土，也可采用旁壓試驗來評價填土的強度及變形性質。4)針對填土的不同工程力學性質，采取不同的土工試驗方法來確定填土的各項指標。a.填土的壓縮性和濕陷性宜采用固結試驗、室內(nèi)壓縮試驗或浸水壓縮試驗來確定；b.雜填土的密實度試驗宜采用大容積法；c.對壓實填土，在壓實前應測定填料的最優(yōu)含水量和最大干密度，壓實后應測定其干密度，計算壓實系數(shù)；d.填土的剪切指標應采用固結剪切試驗和直接剪切試驗，有條件的可采用三軸試驗。5)最后依據(jù)現(xiàn)場鉆探試驗及原位測試資料，并結合土工試驗成果及工程經(jīng)驗，對填土的各方面性質進行詳盡的說明，對填土的物理力學指標給出合理的取值，并對填土的處理方案給出合理的建議及措施。

4 結語

填土由于其特殊的工程地質性質，對工程建設有著極其重要的影響。然而在很多建設工程中，由于對其認知不足、重視不夠等原因，再加上建設方出于對投資的考慮和僥幸的心理，往往造成很大的經(jīng)濟損失及安全事故。因此，在今后的巖土工程勘察中，對填土的勘察應作為重點勘察的部分，力爭提供最為真實、準確的數(shù)據(jù)及成果，保證工程建設的順利進行。

[1]龔曉南，劉松玉，李廣信.土力學.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[2]徐 超，石振明，高彥斌，等.原位測試.上海：同濟大學出版社，2005.

[3]周景星，李廣信，虞石民，等.基礎工程.北京：清華大學出版社，2007.

[4]GB 50021—2001，巖土工程勘察規(guī)范.

On influence of filled soil on construction projects and discussion of its survey methods

Lu Shuang

(TianjinHuakanGeotechnicalEngineeringCo.,Ltd,Tianjin300181,China)

The paper indicates the engineering geological features of the filled soil and its influence on buildings, has the systematic analysis of the main methods and steps for the engineering geological survey by combining with projects, so as to be meaningful of ensuring the engineering construction.

filled soil, engineering feature, survey, method

1009-6825(2015)01-0094-03

2014-10-22

陸 雙(1985- )，男，助理工程師

TU412

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