山區(qū)填土評價與勘察探討

謝 小 路

(成都四海巖土工程有限公司，四川 成都 610041)

0 引言

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展、城鎮(zhèn)化進程加快，舊城改造及城市外擴已為必然。舊城區(qū)建筑的拆遷與重建，使場地幾經(jīng)變遷，這將導(dǎo)致填土分布不均、土層厚度存在較大的差異。城市區(qū)域擴展使得建設(shè)范圍擴大，越來越多的建筑將修建在山區(qū)，而山區(qū)地形復(fù)雜，往往會形成深厚填土，這使得山區(qū)作業(yè)難度加大。若要達到利用填土場地進行工程建設(shè)的目的，我們應(yīng)當(dāng)對填土的不良工程性質(zhì)、填土的勘察手段有所了解，并能掌握填土處理的方法。

1 山區(qū)填土的分類與組成

填土是指由人類活動而堆積成的隨機、無序、組成無規(guī)則的堆積土，一般是場地首層土。對于山區(qū)填土，我們要運用勘察的手段對土的工程性質(zhì)進行宏觀掌控，并按填土的構(gòu)造成分、堆積時間對填土進行分類。按照填土的物質(zhì)構(gòu)成，可將填土分為雜填土與素填土兩類，這也是工程中最常用的分類方法。素填土是由砂、碎石、粘性土、粉土中的一種或若干種成分所組成，并且素填土所含的雜質(zhì)較少，甚至不含雜質(zhì)。雜填土是指含有生活垃圾、建筑廢棄物、工業(yè)廢料等雜質(zhì)且其含量超過標(biāo)準(zhǔn)要求的25%的填土。沖填泥砂填土也可看做素填土的一種，它是由人工水力沖填泥砂而形成的沖填土，其主要是為了疏浚河道或因生產(chǎn)需要而挖掘的泥砂。依據(jù)填土堆積時間，又可分為新填土、老填土、古填土，它們的堆積時間分別是小于15年、15年～50年、50年以上。

2 素填土的主要特性

素填土為欠堅固的土，自重固結(jié)沉降能力強，其固結(jié)沉降與填土的堆積時間、物質(zhì)構(gòu)成密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)素填土由碎石組成時，其沉降固結(jié)時間較短，若其成分主要為粘性土，則沉降固結(jié)時間相對更長。素填土的不均勻性較為突出，原因在于素填土的構(gòu)成成分多樣、填土的時間、填土的方法以及填土量隨機性大。

不容忽視的是，素填土土質(zhì)疏松、土顆粒間隙較大，遇水便出現(xiàn)濕陷問題，這將導(dǎo)致地表開裂甚至地面塌陷。另外，素填土壓縮性大、承載力低及抗剪性差。

3 填土的勘察要點

基于填土的特殊工程性質(zhì)，故在地質(zhì)勘察過程中應(yīng)對填土有針對性的進行勘察，以便為后期工程建設(shè)提供安全、可靠、經(jīng)濟的土層參數(shù)。對于填土場地的勘察工作更多關(guān)注的是場地地形物的變遷、填土來源、堆積時間、堆積方式，并對填土分布范圍、土層厚度、土的構(gòu)成、密實度、均勻性、濕陷性及可塑性等工程特性有充分了解，還應(yīng)分析地下水、地表水與填土層的水力聯(lián)系，以及地下水對建筑物有無腐蝕性等。合理的勘察方案是取得勘察成果的前提，在制定勘察方案前，應(yīng)對場地歷史有所了解，也可借鑒周邊場地的地勘資料，從而制定出經(jīng)濟、合理的勘察方案。布置鉆孔是地質(zhì)勘察工作的重點，要根據(jù)擬建建筑的層數(shù)、暫定基底標(biāo)高、建筑用途確定地基持力層及下臥層，從而合理布置鉆孔。常用的勘察手段有：探井取土、標(biāo)準(zhǔn)貫入原位試驗、靜力觸探原位試驗、輕型動力觸探試驗等。鉆孔位置應(yīng)選取具有代表性的點，常按方格網(wǎng)布置，探點間距視鉆孔深度及場地復(fù)雜程度而定。若地基復(fù)雜度為一級，則在初探階段的探孔間距設(shè)為30 m～50 m，在詳勘階段設(shè)為10 m～15 m。鉆孔深度、鉆孔取土?xí)r孔的布置及個數(shù)、原位試驗時鉆孔個數(shù)均應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范的要求。對勘察數(shù)據(jù)進行整理是地質(zhì)勘察的最后階段，精確、系統(tǒng)的勘察成果是設(shè)計、施工人員對擬建工程進行設(shè)計、施工以及布置工程方案的依據(jù)。

4 山區(qū)填土細節(jié)

在山區(qū)進行大規(guī)模建設(shè)時，填土中常有通過人工爆破的大塊石，這導(dǎo)致填土粒徑較大，運用強夯法對地基處理前，應(yīng)對大塊石進行分解，使得最大粒徑控制在500 mm以下，強夯施工見圖1。

當(dāng)施工現(xiàn)場無條件對大塊石進行分解時，應(yīng)盡可能的讓大塊石填埋于地基深處。強夯機的正常工作受一定場地條件的限制，當(dāng)?shù)鼗砻娴拇髩K石較多時，車身行動速度慢且易翻車，當(dāng)夯錘碰擊硬石時容易彎曲損壞，甚至導(dǎo)致施工事故的發(fā)生。

針對前述情況，填土的顆粒級配是保證地基良好的關(guān)鍵，將砂土、粉質(zhì)粘土與塊石互摻使填土顆粒級配更佳，這既能防止粒徑過大而導(dǎo)致填土地基不平，又能防止局部土層松軟致使地基塌陷。必要時，可對要處理的地基在平面上分區(qū)、分塊，視地基加固深度、土層情況選擇合理的夯擊能量及夯擊次數(shù)。

5 山區(qū)填土處理方法

填土地基是否可以利用，取決于其均勻性及密實性。對填土的評價正確與否直接關(guān)系到工程的造價、安全及施工進程。堆積時間在5年～10年或經(jīng)過輕夯機械夯實的素填土其密實性及均勻性較好，而由生活垃圾、工業(yè)廢棄料等形成的雜填土不可作為天然地基，需要經(jīng)過處理方可利用，如換土回填。若填土松軟，宜先輕碾后重碾壓實，碾壓機械的行駛速度不能過快，平碾不超過2 km/h，羊足碾不超過3 km/h。對于低飽和度的淺埋素凈土常采用強夯法，該方法施工速度快、設(shè)備簡單、效果佳且經(jīng)濟。素凈土經(jīng)過強夯后，可形成表層硬殼，其承載力提高顯著。振動壓實法也是填土處理的一種方法，是在土層表面放置振動壓實機，在壓實機的作用下，土體因振動發(fā)生相對位移而變得緊密。因振動碾是由振動和碾壓同時作用，故其工作效率是平碾的1倍～2倍，并且可對爆破石渣、碎石等進行碾壓，故在山區(qū)填土工程中也廣為使用。

6 結(jié)語

填土的勘察與評價是否合理，將直接影響到工程的建設(shè)。因山區(qū)填土具有不均勻性、高壓縮性、濕陷性及透水性強等不良工程特性，地質(zhì)勘察人員在地質(zhì)勘察過程中應(yīng)對素填土有針對性的勘察，重點勘察填土的分布、厚度、顆粒級配以及土的均勻性、密實程度、濕陷性等。山區(qū)填土細節(jié)也應(yīng)引起重視，不正當(dāng)?shù)奶钔敛僮髦苯佑绊懙鼗氖褂茫踔翆?dǎo)致安全事故的發(fā)生。對于填土的處理方法應(yīng)視場地條件、土層狀況而定，除此之外，還要綜合考慮其經(jīng)濟性與適用性。

[1] 陳洪勝.復(fù)雜人工填土的巖土工程勘察[J].西部探礦工程,2011(12):17-18.

[2] 黃昌乾,張建青,陳昌彥.人工填土的勘察與評價[J].工程勘察,2010(1):187-191.

[3] 常士驟,張?zhí)K民.工程地質(zhì)手冊[M].第4版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

[4] 王 健,邱玲智.填土工程勘察中應(yīng)注意的幾點問題[J].山西建筑,2012，38(10):78-79.

[5] GB 20021—2009,巖土工程勘察規(guī)范[S].