浅析填土压(夯)实地基处理设计与施工要点

摘 要: 分析了填土在压（夯）实地基处理设计、施工过程中，对地基处理效果具有决定性影响的因素，并探讨了各影响因素之间的关系，提出了一些重要的提高地基处理效果的建议。

关键词: 地层；填土；含水率；质量控制Abstract: This paper gives ananalysis of the soil in the pressure (RAM) field foundation treatment design, construction process, factors have a decisive influence on the effect of foundation treatment, the relationship between each factor is discussed, and puts forward some suggestions to improve the effect of foundation treatment is important.

Keywords: formation; soil moisture; quality control;

中图分类号: TU472

1 概述

在建筑工程及市政工程中，当地基承载力和变形无法满足设计要求，常选用压实或夯实地基处理方法，达到地基土要求的密实度，提高地基承载力或减小地基不均匀沉降。

换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理，将基础底面下处理范围内软弱土层部分或全部挖除，分层换填较好的填土，碾压至要求的密实度。强夯法，是将夯锤起吊到一定高度后，夯锤自由落下，给地基以强大的冲击能量，使土体中出现冲波和冲击应力，迫使土体孔隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，使孔隙水和气体排出，并使土粒重新排列，压缩达到固结，从而提高地基承载力。

2 工程实例

乌市城北某大型住宅小区，多层住宅43栋，地上5~6层，部分带1层地下室，砖混结构，基础埋深－2.0～－3.5m；高层住宅14栋，其中13栋11层，1栋18层，均为地下1层，剪力墙结构，基础埋深－4.5m；道路临街商业用房为地上2~4层地下1层车库，框架结构，基础埋深5.0 m。

场地地形呈南高北低，西高东低。场区近东半部地貌单元为河流阶地，地形较平坦，地面标高同临近道路；场区中部及西半部地貌单元为黄土丘陵，由于受人为因素的影响，原始地貌发生了较大变化，处理前地貌为黄土残山，局部地段为建筑垃圾堆场。西北角为20m高的陡坎，场地中部沿东西向为较平缓的沟壑，沿现状陡坎边缘堆积有厚薄不均的杂填土。

勘察深度范围内，场地地层在水平及垂直方向的差异性较大，在现状地面下存在物理力学性质差异较大的三种土层（黄土状粉土、灰绿色粉质粘土、圆砾），且各土层厚薄不均，场地地层的均匀性较差，勘察根据规划方案确定场坪标高，同时考虑地层在水平方向的差异性，将场地划分为A、B、C三个工程地质分区。A区为挖方区，挖方深度2～21m； B区为填方区，填方深度2～10m；C区为非挖填方区。

A区采用强夯法消除湿陷性，B区填方区根据填土厚度的不同进行分层填土强夯处理，填土采用场地内黄土状粉土。部分多层住宅楼采用黄土状粉土换填垫层处理，小高层采用天然级配碎石土换填垫层处理。

3 填土压（夯）实处理的施工控制

3.1 填土的选择

正确选择填料是确保回填土满足强度、变形和稳定性要求的关键。填料的选择应符合具体工程的设计要求，一般应符合建筑工程施工规范的基本规定：碎石土、砂土和爆破石碴；含水率符合压实要求的粘性土，可以用于各层填料；碎石草皮和有机质含量大于8%的土，仅用于无压实要求的填方；含盐量符合规定的盐渍土，一般可以使用，但填料中不得含有盐晶、盐块或含盐植物的根茎。

在具体工程施工中，往往所需土料不能满足设计或规范的要求，这就需要对填料进行处理。一般情况下应做好两项基本工作：

施工前提前对填料进行筛选，除掉填土中的杂草、碎砖块，及粒径大的块；

对含水率高于击实试验报告中达到控制干密度对应的最高含水率者，应及时翻松、晾晒或均匀掺人同类干料进行调整，保证施工时预填土的最优含水率。

3.2 填土含水率的控制

填土含水率是地基压实的关键因素之一，处于不同含水率的填料具有不同的工程性质，含水率过高或过低都会影响施工质量和地基长期的稳定性。土的压实效果同压实时土的含水率有密切关系。因此，必须根据填土的种类、设计压实系数以及最优含水率确定填土的含水率控制范围。

压实需要克服土颗粒间的内摩阻力和粘结力，才能使土颗粒产生位移并相互靠近。土的内摩阻力和粘结力随着密实度的增加而增加，土的含水量小时，土颗粒间的内摩阻力大，压实到一定程度后，某一压实功不能克服土颗粒间的抗力，压实所得的干密度小。当含水量增加时，水在土颗粒间起作用，使土的内摩阻力减小，因此，同样的压实功可得到较大的干密度。在此过程中，单位土体积中空气的体积逐渐减小，而固体体积和水的体积逐渐增加，当土的含水量达到某一限度后，虽然内摩阻力还在减小，但单位土体中空气的体积已压缩到最小限度，而水的体积不断增加，由于水不可压缩，因此在同一压实功下，土的干密度反而逐渐减小。土只有在某一含水量下才能压实到最大干密度，这个含水量称为最优含水量。

土的最优含水量是一个相对值，某一种土的最优含水量和最大干密度不是固定不变的，施工时，它随所用机械的重量或功能、压实厚度及夯压遍数而变。压实机械不同，其所对应的最优含水量和最大干密度也不相同。现场的压实标准与室内的击实试验的结果很难完全吻合，最优含水量是针对某一种土，一定的夯实机械、夯击能量和填土分层厚度等条件下测得的，如果这些条件改变，就会得出不同的含水量。因此，要指导现场施工，视现场实际情况对含水量控制范围作出适当调整，在确保压实度目标不变的前提下，含水量控制有更大的空间，施工有更大的余地。所以不能完全照搬《建筑地基处理技术规范》JGJ79－2002中的有关规定进行施工。不同性质土的密实度对含水量的敏感性不相同，粉土、粉质粘土等细颗粒土的含水量对密实度影响敏感，现场土料含水量范围的控制须认真仔细。碎石土、砂土等粗颗粒土含水量对密实度不够敏感，在施工中视实际情况可适当放宽含水率要求。

如某小区小高层地基处理换填土料都是级配良好的天然碎石土，可充分浇透后进行夯压。而填土为粉土的换填垫层处理中，根据施工现场情况含水量控制在最优含水量ωop－2%，处理后环刀取样检验，可达到良好的压实效果。

3.3 压（夯）施工的其它要求

3.3.1 坑底的处理

填方坑底的处理，应符合设计要求。树根、草皮、淤泥、垃圾等须清除，如有地道、废旧建筑基础等须挖出，清理干净。如有积水应及时排除，避免积水扰动原土。

对于坑底淤泥或土中含水量大的地段，视现场情况进行排水、挖除、抛投片石、等措施处理，以加固底部土体。如某小区住宅楼在开挖到设计基底标高时，基底土质含水量很大，呈软塑~流塑状，挖出后采用手摆石并回填天然碎石土至稳定后，继续分层回填黄土状粉土碾压处理。

当基坑底面不在同一标高时，填方应从最低处开始，由下向上分层回填夯压密实，在场地起伏的部分，应做好接槎，挖成阶梯形边坡或斜坡，搭接处应夯压密实。

3.3.2 机械的使用及质量控制

机械的使用方法对夯（压）实质量有较大影响。为保证填土压（夯）实的均匀性及密实度，避免碾轮下陷，提高碾压效率，在重型碾压机碾压之前，应先用铲车将填料尽量推平，平整过程中又将表层初压实，避免了碾轮漏碾。碾压机械压实填方时，应控制行驶速度，一般平碾、振动碾不超过2km/h，并要控制压实遍数。碾压机进行填方压实，应采用“薄填、慢驶、多次”的方法，碾轮每次重叠宽度控制约15~25cm。运行中碾轮边距填方边缘应大于500mm，以防发生溜坡倾倒。

强夯机的起重设备为履带式起重机，稳定性好，行走方便。使用滑轮组起吊夯锤，利用自动脱钩的装置，使锤形成自由落体，起吊夯锤的全部重量由龙门架承担。为避免强夯机在夯锤起吊过程中，龙门架由于填土松软而下陷，造成龙门架腿扭曲变形、龙门架倾倒、夯锤在起吊过程中脱钩等一系列事故的发生，须使用铲车等机械在对强夯场地进行平整的同时，也对场地进行了初压，在填方场地高于周围场地的情况下，尤其对场地边缘更要高度重视，强夯机与填方边缘保持一定距离，以防发生溜坡倾倒。

4 结语

压（夯）实法能够处理：

厚度小的软土层，提高其地基承载了。

土质分布均匀性较差，减小地基地不均匀沉降。

场地标高过低，做填土压实满足建筑标高的要求。

相对其它地基处理方法是比较经济的：通常填土可直接采用场地内的土料，为填土的购买、运输节省大量成本，施工工艺简单、工期短。

在施工控制方面较为简单，控制重点为填土的选择及质量控制，回填之前基坑的清理，含水量控制范围的确定等。较其它地基处理方法简单，容易掌握。

处理效果具有可预见性，对于处理效果的不利因素能够及时发现并做出整改措施。地基处理效果显著，地基承载力能够得到保证。

参考文献

[1] 行业标准《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)北京：中华人民共和国住房和城乡建设部

[2] 《工程地质手册》(第四版)中国建筑工业出版社