莒县城区填土的物理力学性质及填土地基处理方式

莒县城区填土的物理力学性质及填土地基处理方式

庞永强1，郭晓兰1，庞永祥2

庞永强1，郭晓兰1，庞永祥2

1.莒县勘察测绘院山东莒县276500；

2.淮委沂沭泗局沂沭河局郯城河道管理局山东郯城276100

【摘要】本文介绍了莒县城区填土的分布范围、物理力学性质及本地区常用的地基处理方式。

【关键词】填土；物理力学性质；地基处理方式；换填垫层法；粉喷桩法；灌注桩法

Juxianphysicsandmechanicalpropertiesoffillingsoilandfoundationapproach

PangYong-qiang1,GuoXiao-lan1,PangYong-xiang2

(1.JuxianinvestigationSurveyingandMappingInstituteJuxianShandong276500;

2.HuaiweiTanchengrivermanagementbureauTanchengShandong276100)

【Abstract】ThisarticleintroducesthedistributionoffillingCityJuxianthescopeofphysicalandmechanicalpropertiesandthefoundationsoftheregioncommonlyusedapproach.

【Keywords】Filling;Physicsandmechanicalproperties;Groundhandling;Replacementcushionmethod;DJMmethod;Pilemethod

1.概述填土系指人类活动而堆积的土。填土根据其物质组成和堆积方式分为素填土、杂填土、冲填土。经分层压实的称为压实填土。莒县城区处在沭河以西，柳清河以东，地貌特征为沭河冲积平原阶地，在老城区故城路以北，振兴路以南约4平方公里的范围内，上部地层主要为填土层，厚度一般为5~8m米，填土以素填土为主，主要以粉质粘土、粘土、及粘质粉土等组成，含有少量的青砖、碎瓦片、块石。部分区域上部为厚度0.5~1.0米的杂填土，由建筑垃圾和生活垃圾组成。特点是均匀性差，强度低，压缩性高，变形大。

2.填土的工程性质

2.1不均匀性。由于填土的物质来源和组成成分的复杂和差异,堆积条件、堆积时间和厚度的任意性，往往在很小范围内，变化很大。分布不均匀，是引发建筑物产生不均匀沉降的潜在因素。

2.2变化大并有自重湿陷性。填土往往是一种欠压密土，一般具有较高的压缩性。由于土质疏松，孔隙率高，除正常荷载作用下的沉降外，还有在自重压力下自行压密的特点，且在浸水后会产生较强的湿陷变形。

2.3低强度和高压缩性。填土由于结构松散，密度差，组成成分不一，所以抗剪强度低，具有较高的压缩性和较低的承载力。

3.莒县城区填土的物理力学性质指标根据笔者在莒县城区的多年工程勘察经验,本地区填土具有如下物理力学性质指标:W=19%~32.5%γ=18.0~20.5KN/m3e=0.82~0.97α1-2=0.52~0.68Mp-1aEs1-2=2.0~4.0MPafak=60~90KPa

4.填土地基处理方式填土地基处理方式有很多种方法，如：换填垫层法、强夯法、振冲置换法、砂石桩法、水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法、夯实水泥土桩法、水泥土搅拌桩（粉喷桩）法、石灰桩法、灰土挤密桩法、灌注桩法等。就一个地区而言，选择哪种地基处理方法，受场地区内填土厚度、物理力学性质、建筑物层数、基础类型、周围环境条件等多种因素制约。所以，在实际过程中，应从实际情况出发，按照“安全、经济、合理、可行”的原则，根据建筑物的性质和填土物理力学性质，结合周围环境条件，选择一种工期短、处理费用低的地基处理方式。莒县城区填土因厚度大，工程性质差，不经处理，无法作为基础持力层。据已有经验，该地区填土常用地基处理方法有：

4.1换填垫层法。该种方法又可分为两种情况：(1)对于层数为2层~3层的建筑物，或对沉降要求不严格的工程，可根据填土层厚度，换填45~60cm左右的灰土，灰土配合比可采用3：7或2：8，分层回填夯实，控制压实系数λc≥0.95。该方法或增强地基的稳定性，有效减小建筑物的变形。如新兴制衣有限公司办公楼等，采用该方法处理，经沉降观测，建筑物的沉降量均匀稳定，在建筑物的允许沉降范围之内。(2)对4层~6层的建筑物，基础下填土厚度小于3米时，可将填土层全部挖除至下部砂砾层后，换填1~3m的粗砾砂（换填厚度不宜大于3m），用振捣棒加水分层回填振实，控制压实系数λc≥0.95。该方法可提高基础持力层地基土的强度，减小建筑物的变形，据本地区工程经验，换填后的砂垫层承载力特征值可取150~180KPa。如西大街住宅楼等，采用该方法处理，经沉降观测，建筑物的沉降量均匀稳定，在建筑物的允许沉降范围之内。

4.2粉喷桩法。粉喷桩是水泥土搅拌桩的简称。它是利用水泥（或石灰）等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，就地将填土和固化剂强制搅拌，通过一系列的物理化学作用，使填土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基土强度，增大变形模量。该方法能最大限度地利用原土，且施工机械简单易操作，处理费用低，具有无噪音、无振动、无污染的优点，具有良好的处理效果和经济效益。在本地区粉喷桩以水泥作原料，桩径一般为500mm,桩长4~6m，置换率m=20%~30%，以下部粗砾砂层为持力层，经处理后的复合地基承载力可达150~200KPa。如福鑫园住宅楼等均采用粉喷桩复合地基处理方案，均达到或超过设计要求，经沉降观测，建筑物的沉降量均匀稳定，在建筑物的允许沉降范围之内。

4.3灌注桩法。对于独立荷载较大的建筑物，换填垫层法和粉喷桩法等复合地基法不能满足其要求，建筑物多采用钻孔灌注桩法，桩径600~1000mm，桩长12~18m，以下部密实粗砾砂层或中风化岩层作为持力层，将建筑物荷载通过桩身向桩端持力层传递。如电信大厦等工程，均采用钻孔灌注桩。

5.结束语莒县城区填土分布范围大，在工程勘察过程中，应采用不同的勘察方法，查明工程场区内填土的物理力学性质，结合建筑物的结构、荷载等，从实际情况出发，选择一种工期短，处理费用低的地基处理方案。

参考文献

［1］《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）

［2］《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）

［3］《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

［4］《工程地质手册》（第四版）

［文章编号］1006-7619（2009）05-25-381