人工填土的勘察与评价

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1、人工填土的勘察与评价112黄昌乾，张建青，陈昌彦（1.中航勘察设计研究院有限公司，北京100098；2．北京市勘察设计研究院有限公司，北京100038）摘要：总结分析了填土的分类、不良工程特性、填土勘察的方法、内容以及勘察工作流程，指出了目前填土勘察中存在的主要问题。提出应根据结构设计参数、工程种类，以及填土在工程中的作用，分阶段进行针对性勘察，并对填土的各种工程特性进行详细评价，提出相应的岩土工程设计参数。关键词：填土；勘察；评价0引言填土通常指人类工程和生活活动过程中随机堆填而成的无规则的无序堆积体，在建设工程中

2、，填土位于地层的顶部，或作为新建建（构）筑物的基础持力层，或作为基坑边坡的坡体结构与荷载。填土因其特殊的成因，工程意义上有其特殊性，如常见的不均匀、欠固结、湿陷等，均是不利于工程安全的特性。在早期工程建设中遇到填土时，经常采用换填的方法解决填土存在的问题，工程勘察常常也只说明填土的厚度、范围、主要成分，很少对填土做更多的工作。随着城市化进程、旧城改造的加速推进，建设用地资源日趋紧张，土地价格日趋昂贵，原来一些闲置的深厚填土场地开始开发建设，许多城市的老城区由于历史原因，也存在许多不同厚度的填土场地。当深厚填土作为地基

3、土使用时，若采用换填处理，则工程造价高、工期长、换填质量难控制；若深厚填土场地周边存在建（构）筑物、管线等，采用换填方案时，会出现基坑边坡的安全稳定问题；若换填深度内遇到地下水时，问题更多、难度更大。因此，在充分调查了解填土特性的基础上，提出针对性的合理利用和处理方案，就可将这种“无用”的废弃填土场地变为有用之地，既可以节约土地资源，又可以保护周边建（构）筑物，并改善区域环境。为了达到充分利用填土场地的目的，需在进行岩土工程勘察时，对于这些具有特殊性质的填土予以特别关注，进行有针对性的详细勘测，方可为后期合理利用提供

4、科学依据。近年来，笔者在进行填土场地岩土工程设计时，发现很多工程勘察报告对填土的勘察缺少手段、成果不够深度、难以满足为充分利用填土而进行岩土工程设计的需要。可以认为，目前勘察人员在思想意识上仍然未能摆脱传统的填土不可利用的思想，对填土场地的勘察往往简单化。1填土的分类填土的准确分类有利于描述其物质构成，也有利于对其工程性质的宏观了解。从工程意义上讲，目前填土主要有两种分类方法：一是按主要物质组成分，二是按堆填时间分。[1]根据填土的主要物质组成一般又可分为素填土和杂填土两类。素填土是由碎石、砂土、粉土、粘性土等一种或

5、几种材料组成，一般不含杂质或含少量杂质，根据其主要物质成分，又可细分为碎石土素填土、砂土素填土、粉土素填土和粘性土素填土。当建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等杂物含量超过25[1]％时的填土可定为杂填土，按其主要物质组成又分为建筑垃圾土、工业废料土和生活垃圾土。另外，有[1]人还特意将由人工水力冲填泥砂形成的填土划分为冲填土。实际上冲填土也是一种素填土，只是成因特[2]别。北京城区还有一类称之为炉灰的填土，主要由煤和煤土混合物经过燃烧后形成的无机物堆填而成。实际上炉灰也是一种杂填土。根据填土堆填的时间，又可分为古填土（堆

6、填时间在50年以上）、老填土（堆填时间在15~50年之[1]间）和新填土（堆填时间在15年以内）。填土的堆填时间在一定程度上也代表了其自重固结程度和密2010年增刊第1期工程勘察GeotechnicalInvestigation&Survrying187实程度。2填土的不良工程性质填土由于其特殊的成因和相对较短的堆填时间，形成多种不良的工程特性，主要包括不均匀、欠固结、湿陷、高压缩、低强度以及自腐蚀变质等特性。（1）不均匀。在填土的各种特性中，不均匀尤为突出。由于堆填物的来源、堆填时间、原始地貌等的不同，常造成物质组

7、成、分布范围、密实度、厚度、渗透性等在空间分布上的极不均匀。（2）欠固结、高压缩和低强度。填土层因堆填时间远小于天然沉积土层，故填土中空隙较多且大，孔隙比大，自身没有完成固结，处于欠密实状态，其强度远低于天然沉积土层，具有较高的压缩性成为必然。如果没有经过人为干预，填土层堆填时间越短，密实度越差、强度越低、压缩性越高。（3）湿陷性。填土因其欠压密，在自重压力下，很难达到完全固结。一般具有较高压缩性的同时常伴有明显的遇水湿陷性。与黄土类似，填土的湿陷也有自重湿陷和非自重湿陷。以建筑垃圾为主的杂填土其湿陷性一般小于其他填

8、土。（4）自腐蚀变质性。当填土中有大量的有机质生活垃圾时，一些有机质生活垃圾会随时间的增加而腐蚀变质，最终会消失，这就是含有有机质填土层中存在一些空洞的原因。此外，填土层常会因填土的种类不同，渗透性差别极大。以建筑垃圾为主的杂填土、粗颗粒的素填土常具有较大的渗透系数，若其下有一定厚度的隔水层，常会成为富水的含水层。以粘土、重粉质粘土及粉质粘土等