杂填土路基施工处理方式

李世振刘迪

中国建筑第八工程局有限公司西北分公司陕西西安710075

摘要：杂填土回填地基，均匀性较差、承载力较低、可压缩性较大、具有湿陷性和负摩阻力等危害，必须经有效地基处理后方可为建筑物及路基施工所使用。本文主要介绍了杂填土路基施工的主要事项及处理方法。

关键词：杂填土、平衡、泥水平衡

引言：随着城市化进程的不断发展，各种建筑、生活垃圾肆意回填，导致城郊出现大量的杂填土回填地基。因此，合理利用土地资源，研究（深厚）杂填土地基处理技术，在经过有效地基处理后的杂填土地基上建设各种建筑物等基础设施，进行周边环境的开发，是当前城市发展的重点之一。杂填土是在施工、生产、生活等长期活动中，由于胡乱挖采、肆意回填建筑废弃物和生活垃圾等形成的薄厚不一、成分不定的回填土。现场杂填土组成一般较为复杂，主要由土及建筑垃圾组成，包括混凝土块、砖头、钢筋混凝土板及在建筑装饰装修过程中产生的各种材料、废弃物及大量生活垃圾、植物腐殖质等，各成分没有固定的组成比例，颗粒尺寸悬殊，空隙大小相差较大，回填时间不一，使其物理力学性质具有较大的离散性、无规律性，造成杂填土地基均匀性较差、承载力较低、可压缩性较大、具有湿陷性和负摩阻力等缺点，给岩土工程设计施工带来了较大的困难。

1素填土杂填土分类

素填土：将原有的自然土回填，称为“素土回填”，素土回填是有规矩的，应该去除原土中间的石块、树根、胶泥和一些不宜回填的建筑垃圾。在回填中，也不是简单的回归，而是分层夯实。素土回填的“素土”两个字，是区别于灰土回填和夯实的。素土回填是一件严肃的工作，现在很多地方的路面塌陷，就是工程以后的回填被施工单位糊弄，成为隐患。

杂填土：杂填土主要出现在一些老的居民区和工矿区内，是人们的生活和生产活动所遗留或堆放的垃圾土。这些垃圾土一般分为三类：即建筑垃圾土、生活垃圾土和工业生产垃圾土。不同类型的垃圾土、不同时间堆放的垃圾土很难用统一的强度指标、压缩指标、渗透性指标加以描述。杂填土的主要特点是无规划堆积、成分复杂、性质各异、厚薄不均、规律性差。因而同一场地表现为压缩性和强度的明显差异，极易造成不均匀沉降，通常都需要进行地基处理。

2杂填土性质

本文所提及的工程，其填土主要成分以土、建筑垃圾土、生活垃圾为主。建筑垃圾土成分有黏性土、碎石土、混凝土块等，很松散，杂色，以黑色和灰色为主。杂填土具有以下各项工程特性：（1）性质不均、密度变化大。由于场地杂填土的物质来源和组成成分的复杂和差异，造成场地杂填土性质很不均匀，密度变化大。（2）强度低、压缩性大。场地杂填土组成成分复杂，堆积时间短，未经过碾压或其他压密措施处理，孔隙大，具有很低的强度和很大的压缩性。（3）自重压密变形大，并有湿陷性。场地杂填土属于欠压密土，具有很大的压缩性，除正常荷载作用下的沉降外，还存在自重压力下沉降，且往往具有湿陷变形的特点。生活垃圾还存在因进一步分解腐殖质而引起的变形。

3杂填土地基处理技术难点

杂填土地基处理技术的难点主要如下

1）复合地基承载力要求较高、沉降量和沉降差要求较小；

2）回填土处理深度较深、不同区域地基处理厚度不同；

3）回填土组成成份复杂、颗粒粒径大小不一、含水量较低、回填厚度深浅不同；

4）局部区域存在大量建筑垃圾及渣土等，加大钻孔难度。

4杂填土地基处理方法比选

由于杂填土的成分复杂，性质很不均匀，孔隙较大，结构性差等特点，因此，杂填土地基处理有其固有特点。常见的杂填土地基处理方法有如下几种。

（1）砂石桩法

砂石桩法采用振动沉管工艺或柱锤夯实成孔，将砂石挤压入桩孔之中形成密实桩体，并对桩间土有击碎并挤密加固作用。杂填土土体结构比较松散，在沉管过程中，桩管对周围土层产生很强的横向挤压力，对桩周填土产生挤密作用。同时，砂石桩将桩管位置的工程性质较差的杂填土挤排至四周，然后用工程性质较好的砂石来代替部分杂填土，从而形成复合地基。

（2）振冲法

振冲法指在振冲器水平振动和高压水的共同作用下使松砂土层振密或在软弱土层中成孔，然后回填碎石等粗粒料形成桩柱，并和原地基土组成复合地基。

（3）水泥土搅拌法/注浆法/旋喷法

水泥土搅拌法/注浆法/旋喷法指以水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械或喷浆设备，将固化剂和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体的地基处理方法。

（4）换填法

换填法是将杂填土挖除，然后按规范要求分层回填填充材料直至设计标高，并经过碾压、夯实的地基处理方法。该方法一般适用于换填土较薄的情况。当杂填土土层厚度较小时，可以考虑采用换填法。在本质上，换填法适用于地基浅层处理，换填法处理深度一般应控制在3m以内

（5）强夯法

强夯法主要是降低土体孔隙率，增加土体密实度。强夯法加固非饱和土时，夯击所产生的冲击波和动应力使得土体颗粒受到挤压，杂填土颗粒重新进行排列，土体孔隙中的气体被迅速排出，土体的孔隙率减小，密实度增加。土体在外荷载作用下逐渐达到新的稳定状态。地基土经强夯法加固后，其强度提高作用机理大致可分为4个阶段：a.夯击能量转化，同时伴随强制压缩或振密，表现为土体中水及气体排出，孔隙水压力上升；b.土体液化或土体结构破坏，表现为土体强度降低或抗剪强度丧失；c.排水固结压密，表现为渗透性能改变，土体裂隙发展，土体强度提高；d.触变恢复并伴随固结压密，包括部分自由水又变成薄膜水，土的强度继续提高。经过强夯法处理后的地基既提高了地基土的强度，又降低了地基的压缩性，同时还能改善地基抗振动液化的能力。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。所以，从适用范围而言，强夯法天然特别适用于处理低含水量的杂填土地基。强夯法具有施工方便、设备简单、加固效果显著、施工周期短、节约材料、施工费用低等优点，同时考虑到施工振动影响，强夯特别适合于如乌鲁木齐地区场地开阔且周边无建(构)筑的情况。

5结论

1）本项目针对深厚杂填土地基所采取夯扩桩、夯扩桩+CFG桩的地基处理方式，既能够大幅提高地基承载力，满足承载力要求；又能消除杂填土湿陷性，使整体沉降量满足设计要求；同时能够消纳部分渣土、保护环境、降低工程造价，值得类似工程进行推广；

2）杂填土地基形式和成因较多、危害较大，应针对不同形式杂填土地基的特点，综合考虑技术可靠性、施工可行性、工期、造价等，选取合适的地基处理方案，确保工程能够高质、高效完成；

3）目前杂填土地基处理技术越来越广泛地应用于多层建筑和高层建筑中，但就设计参数、机理等方面还需进一步分析研究，建议在地基处理结束后，重视并加强沉降变形观测，确保工程建设安全。

参考文献：

[1]王飞，李鲲.戈壁地区高速铁路路基工程技术研究[J].中国铁路，2009(12)：37-40.

[2]夏长华．深厚杂填土地基处理应用研究［Ｄ］．北京：中国地质大学，2008

[3]涂平海，刘惠清．注浆技术在杂填土中的应用［Ｊ］．岩土工程界，2001，4（4）；27-29

[4]JGJ79—2012，建筑地基处理技术规范[S].