填土湿陷性的试验及评价方法

填土湿陷性的试验及评价方法

摘要：填土被广泛应用于建筑工程领域，常作为人工地基的一种。建筑工程地

基处理多采用压实填土，设计主要通过控制填土的压实系数达到规范要求来实现

设计意图。现阶段，填土的工程质量事故较为突出，而对于填土的勘察、检测一

般采用压实系数评价又过分单一，给填土的质量评定带来了一定的局限性，例如

填土的湿陷性就是一个不容忽视的评价指标。填土的湿陷性试验方法及湿陷性评

价方法有其自身特点，本文将对其进行详细论述。

关键词：填土；湿陷性；湿陷试验

前言：近些年，工程质量事故中，填土质量问题较为突显。并且填土一旦出

现沉陷，势必会导致上部结构同时出现质量问题，轻者墙体出现裂缝，重者可能

会出现梁体断裂等较为严重的工程质量事故。

填土在工程中的应用必不可少，因为填土工程造价低廉，施工工艺简单，同

时也是一种传统的施工用建筑材料。对于填土的正确认识，以及填土的勘察、检测、评价方法的正确运用，是保证填土工程质量的关键。

《建筑地基基础设计规范》GB50007中规定了压实填土采用压实系数进行强

度指标控制，因此在对填土的工程质量检测时，工程技术人员只对填土的压实性

指标进行检测、试验以及评定，往往忽略了填土的其他工程特性，这其中就包括

填土的湿陷性指标。而填土出现工程质量事故，往往主要就是因为填土的湿陷性

造成的，所以对于填土的湿陷性的评价尤为重要。

对于填土的湿陷性试验及湿陷性评价的文献相对较少，不像湿陷性黄土那样

受到重视。而且，很多工程技术人员对于填土的湿陷性试验及评价方法知之较少，同时规范中关于填土的湿陷性表述也并不明朗，这就更加重了填土湿陷性试验及

评价的难度。本文将对填土的湿陷性试验方法和评价方法提出笔者的一些理解和

建议。

1 填土的工程特性

1.1填土的分类

根据物质组成和堆填方式，可分为下列四类：

（1）素填土：由碎石土、砂土、粉土和黏性土等一种或几种材料组成，不含杂物或含杂物很少；

（2）杂填土：含有大量建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等杂物；

（3）冲填土：由水力填泥砂形成；

（4）压实填土：按一定标准控制材料成分、密度、含水量，分层压实或夯实而成。

由上述填土的分类可以看出，对于大部分工程中采用的是素填土或压实填土；在海滨、湖泊等大型的工程可能采用冲填土；杂填土一般很少被作为地基土使用，很多是前人乱填造成的。

1.2填土的工程特性

填土的工程特性主要表现在以下几个方面：

（1）填土的均匀性：因为填土物质组成繁杂，因此填土的均匀性呈现不同的状态。杂填土、素填土的物质组成相对复杂，所以其均匀性相对较差，冲填土和

压实填土的均匀性相对较好，其中最易把控的应属压实填土；

（2）填土的密实度：填土的密实度和填土的成因、堆积时间等因素相关联，就填土的组份影响，密实度最好的也属压实填土，最差的要属杂填土；

（3）填土的压缩性：填土因沉积时间相对较短，因此会存在欠固结。填土因不同的材料组成，压缩性的表现不尽相同，其中填土后期压缩最小的也应属压实

填土，其它类填土相对压缩性会相对较差；

（4）填土的湿陷性：填土的湿陷性不同于上述填土的其他特性，但是又与上述填土特性有一定的关联性。填土的湿陷性主要是因为填土固结时间较短，孔隙

比相对较大，土骨架之间未形成有效胶结等多方面因素造成，而且现在的填土事

故多由于填土的湿陷性引起，但却被很多工程技术人员所忽略。

综上所述，填土的工程特性多样，其中湿陷性往往不被重视，而湿陷性却又

恰恰成为填土质量事故的主要因素，因此提高填土湿陷性的认识十分必要。

2 填土湿陷性的试验方法及总湿陷性量计算方法

具有湿陷性的填土，也可以被称作湿陷性土，因此填土的湿陷性试验方法可

以按照《岩土工程勘察规范》GB50021中湿陷性土的相关规定进行湿陷性试验，

试验方法可以分为现场湿陷性试验和室内湿陷性试验。

2.1填土的湿陷性试验方法

（1）对于杂填土、素填土（含大量碎石等）、充填砂等类型的填土宜采用现场湿陷性试验。现场的湿陷性试验可以参照《岩土工程勘察规范》GB50021中的

规定进行现场湿陷试验，试验采用的承压板为方板，方板边长可采用0.707m或0.5m。

设定湿陷量与承压板宽度之比δs等于或大于0.023的土为湿陷性土，此处的

δs的取为0.023，可以参见《岩土工程勘察规范》GB50021中条文中的相关说明，考虑到现场湿陷试验的影响深度为1.5b（b为承载板宽度），因此δs调整为

1.5×0.015=0.023。

此处，考虑承压板影响深度为1.5b与《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025

中现场湿陷试验采用的为1.1b存在差异，对于两者的不同还应作进一步的研究。

（2）室内湿陷性试验可参照《土工试验方法标准》GB/T50123中黄土湿陷性

试验方法。应将δs>0.015的土层视为湿陷性土。

2.2填土的总湿陷量计算方法

（1）现场湿陷性试验：

湿陷性土地基受水浸湿至沉降为止总湿陷量Δs（cm），应按下式计算：

式中:ΔFsi——第i层土浸水载荷试验的附加湿陷量（cm）；

hi——第i层土的厚度（cm），从基底算起（初步勘察时自地面下1.5m）算起，；

β——修正系数（cm-1）。承压板面积为0.50m2时，取0.014；面积为0.25m2时，取

0.020。

其中不计入δsi<0.023土层，根据该规范的条文说明可知，其中的β为承压板边长的倒数。采用上式表述与《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025中的所采用的公式不同，相对较为复杂，《湿陷性黄土地区建筑规范》中的公式表述的更为清晰明了。

（2）室内湿陷性试验：

室内湿陷性试验总湿陷量的计算方法可以参照《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025中

的公式计算：

式中:δsi——第i层土湿陷系数；

hi——第i层土的厚度（cm）;

β1——修正系数，无经验建议取1.0。

其中不计入δsi<0.015土层。