淤泥和人工填土的工程地質特征及在工程上的應用

呂梁

【摘 要】 近年來，我國建筑工程事業得到了長足的發展，國家也大興土木開展城市建設，在建筑工程施工中，對淤泥和人工填土的工程地質特征進行研究對工程的施工質量具有重要的影響。基于此，本文對淤泥和人工填土的工程地質特征及其在工程中的實際應用進行了研究。

【關鍵詞】 淤泥 ?人工填土 ?工程地質特征 ?應用

在水利、公路、鐵路、橋涵、工業民用建筑等工程建設中，常常會遇到淤泥、淤泥質土、人工填土等特殊土地基，在這類土上進行工程建設，需要特別加以注意！我們在實驗室經常有這種特殊土樣，通過試驗對這種土的工程地質特征物理性指標有所認識，現分述如下：

1 淤泥及淤泥質土

淤泥及淤泥質土是指粘粒粒徑<0.005mm含量高達60%～70%，天然含水率（ω）大于液限（ωL），孔隙比（e）大于1.5或為1.0～1.5 的壓縮性高，承載力低的一種軟塑（IL=0.75～1.0）到流塑（IL>1.0）狀態的粘性土。在外觀上常呈灰色、灰藍色、灰黑色，具有污染和嗅味等特征，含高達8%～9%的有機質。這種土普遍分布在新疆地下水位較高地區及河流下游，淤泥及淤泥質土是在特定的生成環境中形成的。因此在工程地質性質方面具有以下特征：

（1）壓縮性高，壓縮系數av1-2大于0.5MPa-1，最高可達1.0MPa-1以上;（2）抗剪強度低，內摩擦角φ值小于10。內聚力C一般為5-15kpa;（3）透水性小，滲透系數K在10-6～10-8cm/s之間;（4）具有觸變性，當土的結構受擾動時，土的強度就降低。

對于這種土的地基，往往由于地基變形過大和強度不夠而需要進行人工處理，處理方法常采用砂礫石墊層、漂塊石擠淤預壓砂井加固、砂樁等方法，其中用漂塊石擠淤法，效果最好最適用。即用直徑大于200mm的漂石（塊石）拋入淤泥中，均勻緊挨著擠入淤泥中，可起到提高地基承載力，減小沉降量，加速排水固結穩定地基的作用。加固處理后的地基，可作為建筑持力層。對于建筑物下部結構宜采用樁基或筏板基礎，以增強建筑物剛度和整體性。

2 人工填土

在城鎮周圍有人類活動所堆積的土稱為人工填土。在新疆的城市建設工程中，通常會遇到填土地基。填土依其成因和物質組成不同可分為素填土、雜填土、沖填土和壓實填土等類型。素填土是指天然結構被破壞后又重新堆填未經壓實欠固結的土，其成分主要為粘性土、砂或碎石土、磚塊等，有機質含量不超過10%。雜填土為人類長期生活和生產活動而任意堆填，成分復雜并含有機質的填土，其物質組成主要為建筑垃圾（碎石、瓦礫等）、工業廢料（礦渣、煤渣等）、生活垃圾（煤灰、果皮、菜渣）等內含有機質和分解的腐質較多，其工程性質特性為：性質不均勻、厚度變化大、變形大、強度低、承載力低工程性質極差。這類填土一般不能作為建筑地基持力層，不可避免用作地基持力層時應清除它并用好土換填，一般常采用天然砂礫石材料經過壓實加固強夯處理。沖填土是由水力沖填泥砂形成的填土，在疏睿河流湖渠時連泥帶水、抽排及低洼地區沉積而成沖填土，這種土也欠固結，工程性質差。以上填土如不可避免用作建筑地基持力層時，可作加固處理。對于換填墊層法，壓實系數是用來控制壓實質量的指標，其值為控制的干密度（）與最大干密度（）之比，

即：=

試中為壓實系數，一般大于0.96、為室內試驗確定之最佳干密度（g/cm3）、為現場擊實試驗控制干密度（g/cm3），其值可用下式計算：

=

式中K為經驗系數，粘土為0.95、粉質粘土為0.96、粉土為0.97;為土粒比重，粘土為2.71～2.75、粉土為2.69～2.70、碎石土為2.65～2.68;為水密度（1t/m3）;為最優含水率（%）一般=0.4～0.6ωL，ωL為液限含水率，壓實后填土承載力，當壓實系數>0.96時，鋪設碎石土墊層后，承載力特征值可達fak=120kpa，壓縮性可控制在中等壓縮性范圍，經處理后達到上述承載力和變形值，可滿足平房和低層建筑物地基要求。

參考文獻：

[1]吳言軍.北京地區人工填土的工程地質特征與工程應用分析[A].中國地質學會工程地質專業委員會、中國地質調查局、青海省國土廳.2011年全國工程地質學術年會論文集[C].中國地質學會工程地質專業委員會、中國地質調查局、青海省國土廳：2011：（6）.

[2]楊永康.基于性能的地基處理技術在淤泥質砂土地區的研究與應用[D].廣州大學，2012.

[3]孔慶宇.天津濱海地區吹填土特性及加固效果研究[D].天津大學，2012.