杂填土场地地基地质问题与处理措施研究概要

杂填土场地地基地质问题与处理措施研究
摘要：城市发展一般由中心地带向周围扩延，城市范围逐渐扩大，经常将已有的、早期规划的垃圾堆积场囊括其中。

为充分利用土地，需要在过去的垃圾场上建设各种建筑物或修筑公路、铁路等基础设施。

因此研究杂填土的地基处理技术特别是深厚杂填土的地基处理技术是很有必要的。

本文对杂填土场地地基地质问题与处理措施进行了研究。

关键词：杂填土场地地基措施
杂填土场地地基处理与一般场地的处理相比有较大区别，首先范围大，而且大部分为新的、厚度不等、不规范填筑、成分复杂，该类场地处理的难度大，国内外类似工程可以借鉴的经验很少。

处理的关键是采取适宜、经济、可行的加固处理措施，控制沉降达到场地正常使用要求，并作好防排水系统，防止地表水大量下渗加大建筑垃圾和生活垃圾湿陷沉降，适宜的防排有害气体措施，经过处理后能够满足环境要求。

1杂填土地基存在的常见地质问题
1）性质不均、厚度变化大
由于堆积条件、时间和堆积物质成分的差异，造成杂填土的性质很不均匀，孔隙大小不一，颗料级配混杂，粘结性能差，无协调变形能力，破坏呈刚性或突变状态。

因受原始地貌影响，杂填土的堆填厚度可从1~ 30m 以上不等，分布范围有很大的人为随意性，所以不均匀是其突出的特点。

2）变形大并有较强湿陷性
杂填土是一种欠压密土，土质疏松，孔隙率高，一般具有较高的压缩性。

对部分新的杂填土，除正常荷载作用下的沉降外，还存在自重压力下沉降及陷变形的特点，对生活垃圾土还存在腐殖质降解而引起的变形。

在干旱和半干旱地区，干或稍湿的杂填土常常具有浸水湿陷性。

堆填时间短，结构疏松，这是杂填土浸水湿陷和变形大的主要原因。

3）压缩性大、强度低
由于杂填土成份复杂，生活垃圾的腐烂及堆填的随意性，导致孔隙较大，使杂填土压缩性大而强度低。

不同的物质成份直接影响杂填土的工程性质，以建筑垃圾的砖石土和工业废料为主的杂填土，一般情况下强度较高。

4）自重压密性
填土是一种欠压密土，在自身重量和大气降水下渗的作用下，有自重压密的特点。

其自重压密所需的时间长短与填土的物质成分和颗粒组成有关。

时间短的需1~3 年，如大块碎石。

而含有大量有机质的生活垃圾填土的自重压密时间可长达30 年以上。

下面根据场地所处地理位置、地层及其工程性质情况，吸取类似场地处理的经验教训，对各种常用地基处理方法进行分析比较与择定。

2振密挤密法
1）表层压实法：采用人工或机械碾压或振动对地层进行压实，适用于浅层疏松黏性土，砂性土和杂填土。

加固深度较浅在1.5m 左右。

2）强夯法：利用夯锤的强大冲击能量使地基产生强大的振动和很高的动应力，
从而提高地基土的强度并降低压缩性。

适用于砂性土、素填土、杂填土、非饱和黏性土及湿陷性黄土。

工艺简单，效果明显，可根据场地周边环境及填土分区，合理布置加固范围。

但因加固深度有限，一般在10m 以内。

当场地与周围建筑物距离较近，施工噪音、震动很大，扰民问题严重，实施时存在不确定性。

3）重锤夯实法：利用重锤自由落下时的冲击能来夯实浅层地基，使表面形成一层较为均匀的硬壳层。

适用于浅层的杂填土、砂性土及湿陷性黄土。

地基处理深度较浅宜小于6m，对于深厚杂填土不适用。

在居民区不能使用，因为居民区内旧房多，结构性能又差，旧房受到震动后易产生裂缝或其它不良后果，故应严格限制用此法处理地基。

4）各种挤密桩法：由桩间挤密土和夯填桩体组成复合地基，提高地基承载力。

适用于湿陷性黄土、杂填土、素填土和黏性土。

该方法加固效果较好，但加固深度不大。

3置换及拌入法
1）换填垫层法：将基底下一定深度的软弱土层挖除然后回填以无侵蚀性的压缩性较低的材料，经过分层夯实至要求的密实度为止，使其满足结构对地基强度和稳定性要求。

通过垫层应力的扩散作用，可减少垫层下天然土层所承受的压力，并可降低地基的沉降量。

另外，下卧层软弱土层中的水分，也可以部分地通过垫层排出，从而能加速软土的固结。

适用于浅层杂填土场地处理，且造价较高。

2）石灰桩法：石灰桩法用机械或人工的方法成孔，然后用不同比例的生石灰（块或粉）和掺和料（粉煤灰、炉渣等）灌入，并进行振密或夯实后形成石灰桩柱体，桩体与桩间土形成石灰桩复合地基，以此来提高地基承载力，并减小地基沉降，满足地基基础设计要求。

石灰桩法操作简单，适用于饱和黏性土、淤泥、素填土、杂填土等。

桩长有限，复合地基承载力不宜超过160kPa。

3）夯实水泥土法：利用人工挖孔或机械成孔，将水泥和土及水充分拌和，然后再将拌和料逐层填入孔中并经外力机械夯实所成的桩，与桩间土构成复合地基，提高地基承载力，改善地基土的变形特性，从而满足建筑物对地基土的需求。

这种地基处理方法具有施工速度快、无环境污染、周期短、适应性广、质量易于控制等特点。

适用于粉土、素填土、杂填土和黏土等地层。

处理深度不宜超过10m。

4注浆法与重锤夯扩挤密法
注浆是在压力作用下，使浆液通过渗透、劈裂、压密或其组合形式进入土中，排挤孔隙中存在的自由水和气体后，经人工控制一定时间后，浆液和土体形成塑性变形区，离浆体较远的土体则发生弹性变形，形成强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结石体”并与土体之间紧密接触,从而提高土体强度,加强整体性，改善其物理和力学性能，起到控制沉降、提高承载力的作用。

另一方面浆液在地层中形成方向各异、厚薄不一的片状、条状、团块状浆体，纵横交错的浆脉随着其凝结硬化，造成结石体与土体之间紧密而粗糙的接触，沿注浆管形成不规则的、直径粗细相间的桩柱体。

这种桩柱体与压密的地基土形成复合地基，共同作用起到控制沉降、提高承载力的作用。

杂填土由于其组成十分复杂，带有极大的偶然性，缺乏规律性，差异性很大，孔隙大，串浆严重，注浆压力不容易确定，均一性相对较差，沉降相对较大，注浆法不适宜处理深厚杂填土。

另外，组合型复合地基是近年来填土地基处理当中逐渐出现的地基处理的新类型。

重锤夯扩挤密法按施工机械和填料性质不同分成很多种，如砂桩、碎石桩、渣土桩、复合载体桩、灰土桩、石灰桩等等。

根据需处理杂填土场地的条件和不同的承载力及沉降要求，选择不同重锤夯扩挤密工法。

其中复合载体桩通过外加填料和夯击深层土体挤密形成载体，其核心是基于深层土体的挤密理论，处理深度大，处理后极限承载力高，适宜于处理深厚杂填土。

重锤夯扩挤密法通过填入不同的填料形成组合型地基处理方法较适宜于处理深厚杂填土。

参考文献
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[2] 朱明, 范建华. 浅谈软土地基处理方法及施工工艺[J]. 西部探矿工程, 2009, (01) :26-28。