試論回填土場地的類別

摘要：回填土，指的是工程施工中，完成基礎等地面以下工程后，再返還填實的土。回填土是一個復雜的土層，至今還未完全認識。本文對回填土進行了分類，討論回填土的地震效應，提出了結論及建議。

關鍵詞：回填土，地震效應，固結

在山區建設中，往往遇到回填土的場地，而回填土又分為新回填土與老回填土。根據山區建設經驗，經過十年的風吹雨淋，表面無封閉的回填土可認為是老回填土，十年以內的回填土認為是新回填土。特別是回填一兩年的回填土原則上是不能用于臨時、永久建筑的持力層的。回填土場地使用時，根據回填土的使用程度，可將回填土作為持力層，也可對回填處理，處理后回填土作為持力層，也可采用樁基，直接穿過回填土層。現實中，對回填土不加區分地進行評價，導致工程建設中的不必要的浪費。其次，對回填土不加區分評價，也是概念不清、認識上模糊。本文僅討論回填土場地在地震作用下穩定的狀態，試圖對回填土進行分類，針對《規范》內容加以分析、討論，與同行及地質行業的專家商榷。

一、回填土的種類

根據回填土的固結程度，將回填土分為新回填土與老回填土。根據山區工作經驗，十年以上的無封閉的回填土為老回填土，十年以內的回填土為新回填土。回填土的特性就是未固結，回填土的靜載試驗強度還是比較高的，因為靜載試驗檢測回填土的時間遠遠小于回填土的固結時間。十年以上的、表面無封閉的回填土固結量能達到最終固結程度的80%～90%。回填土在固結的過程中土體要產生不均勻沉降，這個不均勻沉降是對建筑物有害的。回填土的固結與土質有關，粘性土固結的快一些，塊石（碎石）土固結的慢一些。回填土固結與場地表面是否封閉有關，表面有封閉的回填土固結的慢一些，無封閉的回填土固結的快一些。回填土固結也與場地是否有堆載有關，場地表面有堆載的回填土固結的快一些，無堆載的回填土固結的慢一些。

新回填土不能作為持力層使用，新回填土要作為持力層使用，那上部建筑結構，特別是基礎要能抵抗住新回填土產生的不均勻沉降給上部建筑帶來的災害。老回填土可以作為持力層使用，對于高層及其以上建筑，都不把回填土（即使老回填土）作為持力層使用。高層及其以上建筑建于回填土場地時，都要對回填土進行處理。回填土地基處理的方式有兩種，一是加固土體，二是樁基。加固回填土的方法有許多種，如：擠密法、CFG樁、堆載固結法、浸水固結法、強夯法、分層碾壓發。樁基的種類也比較多，如：灌注樁、預制樁、鋼樁。特別強調一點，那是采用回填土加固法時，一定要注意的是，加固的土體厚度是整體回填土的厚度，不是壓縮層范圍內的土體厚度，因為壓縮層范圍的回填土加固了，而壓縮層范圍下的回填土還要產生不均勻沉降，這個不均勻沉降有可能對上部建筑產生危害。當然，樁基是一定要穿過回填土層的。如果加固的回填土土層能抵抗住未加固的回填土產生的不均勻沉降，當然，加固部分回填土層也是允許的。綜上所述，按受力狀態將加固回填土分為三類：部分加固回填土、整個加固回填土、穿過回填土。

二、對《規范》條文的理解

《規范》（本文的《規范》為現行《建筑抗震設計規范》下同）中并未有明確將回填土劃入建筑抗震有利、一般、不利和危險地段，工程勘探技術人員將回填土歸類到了軟弱土，因此，將回填土場地劃分為了不利地段。回填土不是軟弱土，回填土與軟弱土有本質區別，軟弱土是固結完成的土，而回填土是未固結、或者固結未完成的土。因此，將回填土歸類軟弱土是概念上的錯誤。《規范》又沒有回填土，而山區建設中大量地存在回填土，怎么辦，根據趨利避害的原則，將回填土歸類到軟弱土。

《規范》對場地類別的劃分有剪切波速與覆蓋層厚度決定。而回填土的剪切波速一段在300m/s左右。關鍵是對覆蓋層厚度的理解與判斷。《規范》只明確覆蓋層底面的確定，沒有明確覆蓋層上面的確定方法。根據《規范》的表述及字面理解，現實中，絕大多數地質勘察技術人員將覆蓋層的上面理解為場地的表面，也有大量的土木工程技術人員接受了這個觀點，使得現實工程中場地類劃分出現錯誤。從現行抗震理論體上，應將覆蓋層上面判斷為基礎的底面。這是因為，地震作用是通過基礎底面傳至基礎、上部建筑物。這個判斷對淺基礎影響不大，但對深基礎，特別是樁基礎就影響大了，場地的類別可差1～2級，對建筑物的抗震設計帶來較大的誤差。

三、回填土地震效應

宏觀上的回填土的強度略小于其母體土的強度，變形略大于其母體土的變形。這個可根據承載力檢測、剪切波速值上得到驗證。回填土的本質是固結程度。回填土的固結時間遠遠大于地震持續時間，因此，回填土的固結程度對地震無影響。應根據實測的回填土的剪切波速判斷場地類別。

經過加固的回填土的剪切波速大于未加固的回填土剪切波速，工程實踐中還未遇到經過加固的回填土的剪切波速。加固的回填土只是只是消除了回填土固結變形，并沒有將回填土變成了巖石。因此，回填土是否加固對地震效應影響在工程上可忽略。在以后的工程實踐中，若發現加固的回填土與未加固的回填土地震效應差較大，那再按實際修正。本文建議加固回填土與未加固的回填土地震效應相同。

穿過回填土的地震效應。穿過回填土的方法一般采用鋼筋砼樁、鋼樁。樁的長度一般大于6m。樁的豎向剛度遠遠大于土層，而樁的水平剛度，隨著樁長的加長，就很小，甚至小于土層的水平剛度。因此，對于豎向地震效應的場地類別的覆蓋層的厚度上面應為樁底面。對于水平地震效應的場地類別的覆蓋層應為樁頂面。當然，若能算相應樁長的抗側移剛度遠大于回填土的剛度，那么，對于水平地震效應的場地類別的覆蓋層應為樁底面。穿過回填土方法還有一個方法是地下室，特別是多層地下室。地下室的豎向剛度與水平剛度都遠遠大于土體的相應剛度。因此對有地下室的建筑場地類別劃分是覆蓋層上面為地下室的底板底面，下面按《規范》選取。這樣，對于回填土場地，將出現一個這樣現象，同樣一個場地，由于基礎形式不同，將有不同的場地類別。

四、結語

回填土是一個復雜的土層，至今還未完全認識。根據已有的經驗及分析，建議將母體土承載力特征值為130KPa以上的回填土場地劃分為一般地段。場地類別分為兩種情況，一種為樁基，對于豎向地震效應按樁基地面確定為覆蓋層上面，對于水平地震效應，按回填土實測的剪切波速確定，覆蓋層的上面為樁頂面。第二種為地下室，覆蓋層上面為地下室底板的下底面。這樣，處于對場地類別，可能存在多個類別。

當然本文的結論及建議是在現行抗震理論體系得到的，在新抗震理論出來以后，該結論及建議，在新抗震理論體系中進行修改。

作者簡介：陳嘉遼，1986.12月出生，本科學歷，工程師，從事結構設計工作。研究方向：混凝土結構及鋼結構工業廠房的設計及施工。