论文部分内容阅读
摘 要：在建筑业高速发展的今天，城乡建筑活动日益增多，建筑面积、规模都普遍较大，人类改造自然的意愿越发强烈。由于受客观环境限制、保护耕地政策等因素的影响，能作为建设的用地逐年减少，远远处于供不应求的状态。为了得到更多建设用地，国内外建筑界普遍采用回填沟渠、低洼地带、开挖山体及填湖填海而获得建筑用地，从而相应地大厚度回填带来的相关问题就摆在了工程技术人员的面前。
关键词：大厚度回填土；岩土工程问题；预防措施
1 概述
在工程实际中，虽然回填施工都有压实系数、含水量等方面的技术要求，且有相应的质量控制方法，但许多工程在后期的地面沉降检测中显示，压实效果并不理想，回填区域甚至出现先期预测之外的下沉量，这种现象在大厚度的回填中表现的更加明显。综合工程实际案例常见的大厚度回填工程出现的主要岩土工程问题如下：
1、填方体的稳定性问题。经回填施工后的填方体并不是铁板一块，常因回填过程中回填土层与层的搭接、在边界处与原土层的搭接问题；降水、高温对含水量的影响等等都是影响填方体后期稳定的重要因素。
2、原地表软弱土层的处理。回填范围内原地表树根、腐殖土、表土草皮等清除不彻底；新旧土层的搭接方式简单，或搭接长度不够，特别是斜坡地带的的搭接施工。
3、沟底排水。因回填后，填土阻断了原地表流水的流通渠道，原地表地下水在上覆土的压力下延含水介质上升都将對填方体作持续的的浸湿、冲刷作用；打断了原有的供排平衡系统，故在填方体底层必须设有保证原平衡的设施。
4、回填过程中填筑质量控制。填土质量取决于压实度，而压实度取决于填料的含水量、压实机械的选择及施工工艺水平，如果压实系数小，则其压缩性较高。
5、填方边坡的稳定性。填方体临边部位因难于压实，其稳定性较其他部位将大打折扣。填方越高，其稳定性越差，发生下沉塌陷的可能性也就越大。
6、填筑体的变形监测。因工程重要程度及建设单位的意愿，项目建成后很少对回填土的变形进行持续的观测。有些多层建筑物尽管经过了专业的地基处理，但地基处理方法和处理厚度值得商榷。有些填土厚度大，仅部分进行换填，或采用挤密桩处理，但桩端下填土厚度差异较大。
7、填方地基的沉降预测。回填施工完成后，应对地基的沉降量作出科学的预测。设计单位在设计前因充分考虑填方地基在自重和建筑物荷载作用下的沉降问题。
2 工程中当前可行的预防措施主要有
1、建（构）筑物平面布置措施
（1）先建挖方区，后建填方区，为碾压或夯实应力留有充足的释放时间，随着时间的推移，填方土自身的沉降也将趋于稳定。
（2）在半填半挖区域，重要建（构）筑物宜布置在挖方区，次要建（构）筑物或对沉降量要求不高的建筑物可布置在填方区。对沉降量要求高的建筑物不得同时横跨挖方填方区域布置，除非采取可靠的地基处理措施或采用桩基础。
（3）建筑物宜尽可能延原地形等高线方向平行布置。
（4）填方场地上的建（构）筑物填土地基厚度不宜相差较大。
（5）厚度大于30m且不均匀的填方场地不宜布置建（构）筑物。
2、地基处理措施
（1）填土厚度不大时，可采用桩基础，桩端位于基岩或压缩性低的土层。
（2）挤密法处理或挤密法处理后采用桩基础。
（3）强夯法。
3、基础和结构措施
（1）采取可靠的基础、结构措施，增大建（构）筑物刚度，增强建（构）筑物自身抵抗不均匀沉降的能力，如采用筏板基础、箱型基础及十字交叉梁条形基础等。
（2）填土厚度差异较大时，除采取必要的地基处理措施外，建（构）筑物宜采用框架结构、钢结构或剪力墙结构。
（3）填方场地建（构）筑物须合理布设沉降缝，缝间距不宜大于30m，挖填交界部位、原地形起伏较大部位均应布设。
（4）对重要建（构）筑物，可预先在基础下设置变形调整结构。
（5）建筑体与原边坡间的搭接处理应科学可靠。
4、防排水措施
（1）地面防排水。地面应采用灰土垫层或混凝土水封层，地面坡度排水流畅。不宜设计人工景观湖、水池等蓄水设施；不宜设计种草花园，慎用渗灌、喷灌、滴灌等系统。
（2）管沟防排水。采用钢筋混凝土防水管沟，增加管沟坡度等。
（3）管沟防漏水。慎用水泥管、在预计沉降量大的地方采用柔性接头等。
（4）预留降水井位置，若地下水位上升可采取降水措施。
[深度延伸]大厚度回填有待研究探讨的其他方向，如：填料物理化学性质的研究。
近年来在甘肃省兰州新区、青海省西宁市部分新建工程相继发现了采用灰土垫层的散水、地坪、室内地面中，即黄土状土和石灰掺和后，在无上覆压力的散水、道路、地面上出现了膨胀鼓起现象，严重者鼓起竟达二十八厘米。但采用原土地基、灰土挤密桩地基均未发生膨胀鼓起情况。
新区地基土大部分为非盐渍土或弱盐渍土，局部夹薄层中含盐渍土，地基土含盐量偏高且含盐量不均匀，为了弄清病害原因，工程技术人员在兰州新区中川机场、舟曲中学等出现病害的场地做了大量试验。原来新区的地基土含有较多的吸附性离子，当掺入石灰或适宜的化学试剂后（如氢氧化钙、硫酸钙等），地基土固体颗粒中胶体颗粒吸附的SO42-、Na+离子等膨胀盐类离子，很容易被置换至土壤溶液中，从而造成次生盐渍土。在此过程中，石灰中Ca2+和Mg2+对土壤胶体中离子的置换作用是灰土中易溶盐含量增加的主要内因，据试验，置换反应后的盐类体积是反应前体积的3倍以上；浸水影响及蒸发造成毛细水上升引起盐分迁移至地表，使地表含盐量增高，是外因作用。
参考文献
[1]赵维炳.唐彤芝.高长胜.戴济群.控制工后沉降处理深厚软土地基[M].人民交通出版社.
[2]徐张建.黄土高填方地基变形特征与工程应对措施[R].甘肃：土木建筑学会，2018.11.15.
[3]2016年版全国二级建造师职业资格考试用书公路工程管理与实务[M].中国建筑工业出版社.P4-P8.
[4]冯炳超.兰州新区地基土膨胀调查及膨胀机理研究[R].甘肃：土木建筑学会，2018.11.15.
关键词：大厚度回填土；岩土工程问题；预防措施
1 概述
在工程实际中，虽然回填施工都有压实系数、含水量等方面的技术要求，且有相应的质量控制方法，但许多工程在后期的地面沉降检测中显示，压实效果并不理想，回填区域甚至出现先期预测之外的下沉量，这种现象在大厚度的回填中表现的更加明显。综合工程实际案例常见的大厚度回填工程出现的主要岩土工程问题如下：
1、填方体的稳定性问题。经回填施工后的填方体并不是铁板一块，常因回填过程中回填土层与层的搭接、在边界处与原土层的搭接问题；降水、高温对含水量的影响等等都是影响填方体后期稳定的重要因素。
2、原地表软弱土层的处理。回填范围内原地表树根、腐殖土、表土草皮等清除不彻底；新旧土层的搭接方式简单，或搭接长度不够，特别是斜坡地带的的搭接施工。
3、沟底排水。因回填后，填土阻断了原地表流水的流通渠道，原地表地下水在上覆土的压力下延含水介质上升都将對填方体作持续的的浸湿、冲刷作用；打断了原有的供排平衡系统，故在填方体底层必须设有保证原平衡的设施。
4、回填过程中填筑质量控制。填土质量取决于压实度，而压实度取决于填料的含水量、压实机械的选择及施工工艺水平，如果压实系数小，则其压缩性较高。
5、填方边坡的稳定性。填方体临边部位因难于压实，其稳定性较其他部位将大打折扣。填方越高，其稳定性越差，发生下沉塌陷的可能性也就越大。
6、填筑体的变形监测。因工程重要程度及建设单位的意愿，项目建成后很少对回填土的变形进行持续的观测。有些多层建筑物尽管经过了专业的地基处理，但地基处理方法和处理厚度值得商榷。有些填土厚度大，仅部分进行换填，或采用挤密桩处理，但桩端下填土厚度差异较大。
7、填方地基的沉降预测。回填施工完成后，应对地基的沉降量作出科学的预测。设计单位在设计前因充分考虑填方地基在自重和建筑物荷载作用下的沉降问题。
2 工程中当前可行的预防措施主要有
1、建（构）筑物平面布置措施
（1）先建挖方区，后建填方区，为碾压或夯实应力留有充足的释放时间，随着时间的推移，填方土自身的沉降也将趋于稳定。
（2）在半填半挖区域，重要建（构）筑物宜布置在挖方区，次要建（构）筑物或对沉降量要求不高的建筑物可布置在填方区。对沉降量要求高的建筑物不得同时横跨挖方填方区域布置，除非采取可靠的地基处理措施或采用桩基础。
（3）建筑物宜尽可能延原地形等高线方向平行布置。
（4）填方场地上的建（构）筑物填土地基厚度不宜相差较大。
（5）厚度大于30m且不均匀的填方场地不宜布置建（构）筑物。
2、地基处理措施
（1）填土厚度不大时，可采用桩基础，桩端位于基岩或压缩性低的土层。
（2）挤密法处理或挤密法处理后采用桩基础。
（3）强夯法。
3、基础和结构措施
（1）采取可靠的基础、结构措施，增大建（构）筑物刚度，增强建（构）筑物自身抵抗不均匀沉降的能力，如采用筏板基础、箱型基础及十字交叉梁条形基础等。
（2）填土厚度差异较大时，除采取必要的地基处理措施外，建（构）筑物宜采用框架结构、钢结构或剪力墙结构。
（3）填方场地建（构）筑物须合理布设沉降缝，缝间距不宜大于30m，挖填交界部位、原地形起伏较大部位均应布设。
（4）对重要建（构）筑物，可预先在基础下设置变形调整结构。
（5）建筑体与原边坡间的搭接处理应科学可靠。
4、防排水措施
（1）地面防排水。地面应采用灰土垫层或混凝土水封层，地面坡度排水流畅。不宜设计人工景观湖、水池等蓄水设施；不宜设计种草花园，慎用渗灌、喷灌、滴灌等系统。
（2）管沟防排水。采用钢筋混凝土防水管沟，增加管沟坡度等。
（3）管沟防漏水。慎用水泥管、在预计沉降量大的地方采用柔性接头等。
（4）预留降水井位置，若地下水位上升可采取降水措施。
[深度延伸]大厚度回填有待研究探讨的其他方向，如：填料物理化学性质的研究。
近年来在甘肃省兰州新区、青海省西宁市部分新建工程相继发现了采用灰土垫层的散水、地坪、室内地面中，即黄土状土和石灰掺和后，在无上覆压力的散水、道路、地面上出现了膨胀鼓起现象，严重者鼓起竟达二十八厘米。但采用原土地基、灰土挤密桩地基均未发生膨胀鼓起情况。
新区地基土大部分为非盐渍土或弱盐渍土，局部夹薄层中含盐渍土，地基土含盐量偏高且含盐量不均匀，为了弄清病害原因，工程技术人员在兰州新区中川机场、舟曲中学等出现病害的场地做了大量试验。原来新区的地基土含有较多的吸附性离子，当掺入石灰或适宜的化学试剂后（如氢氧化钙、硫酸钙等），地基土固体颗粒中胶体颗粒吸附的SO42-、Na+离子等膨胀盐类离子，很容易被置换至土壤溶液中，从而造成次生盐渍土。在此过程中，石灰中Ca2+和Mg2+对土壤胶体中离子的置换作用是灰土中易溶盐含量增加的主要内因，据试验，置换反应后的盐类体积是反应前体积的3倍以上；浸水影响及蒸发造成毛细水上升引起盐分迁移至地表，使地表含盐量增高，是外因作用。
参考文献
[1]赵维炳.唐彤芝.高长胜.戴济群.控制工后沉降处理深厚软土地基[M].人民交通出版社.
[2]徐张建.黄土高填方地基变形特征与工程应对措施[R].甘肃：土木建筑学会，2018.11.15.
[3]2016年版全国二级建造师职业资格考试用书公路工程管理与实务[M].中国建筑工业出版社.P4-P8.
[4]冯炳超.兰州新区地基土膨胀调查及膨胀机理研究[R].甘肃：土木建筑学会，2018.11.15.