淤泥和人工填土的工程地質(zhì)特征及在工程上的應(yīng)用

呂梁

（石河子中勘勘察設(shè)計(jì)院（有限公司），新疆石河子 832000）

淤泥和人工填土的工程地質(zhì)特征及在工程上的應(yīng)用

呂梁

（石河子中勘勘察設(shè)計(jì)院（有限公司），新疆石河子 832000）

近年來，我國建筑工程事業(yè)得到了長足的發(fā)展，國家也大興土木開展城市建設(shè)，在建筑工程施工中，對淤泥和人工填土的工程地質(zhì)特征進(jìn)行研究對工程的施工質(zhì)量具有重要的影響。基于此，本文對淤泥和人工填土的工程地質(zhì)特征及其在工程中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了研究。

淤泥 人工填土 工程地質(zhì)特征 應(yīng)用

在水利、公路、鐵路、橋涵、工業(yè)民用建筑等工程建設(shè)中，常常會遇到淤泥、淤泥質(zhì)土、人工填土等特殊土地基，在這類土上進(jìn)行工程建設(shè)，需要特別加以注意！我們在實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常有這種特殊土樣，通過試驗(yàn)對這種土的工程地質(zhì)特征物理性指標(biāo)有所認(rèn)識，現(xiàn)分述如下：

1 淤泥及淤泥質(zhì)土

淤泥及淤泥質(zhì)土是指粘粒粒徑＜0.005mm含量高達(dá)60%～70%，天然含水率（ω）大于液限（ωL），孔隙比（e）大于1.5或?yàn)?.0～1.5的壓縮性高，承載力低的一種軟塑（IL=0.75～1.0）到流塑（IL＞1.0）狀態(tài)的粘性土。在外觀上常呈灰色、灰藍(lán)色、灰黑色，具有污染和嗅味等特征，含高達(dá)8%～9%的有機(jī)質(zhì)。這種土普遍分布在新疆地下水位較高地區(qū)及河流下游，淤泥及淤泥質(zhì)土是在特定的生成環(huán)境中形成的。因此在工程地質(zhì)性質(zhì)方面具有以下特征：

（1）壓縮性高，壓縮系數(shù)av1-2大于0.5MPa-1，最高可達(dá)1.0MPa-1以上；（2）抗剪強(qiáng)度低，內(nèi)摩擦角φ值小于10。內(nèi)聚力C一般為5-15kpa；（3）透水性小，滲透系數(shù)K在10-6～10-8cm/s之間；（4）具有觸變性，當(dāng)土的結(jié)構(gòu)受擾動時(shí)，土的強(qiáng)度就降低。

對于這種土的地基，往往由于地基變形過大和強(qiáng)度不夠而需要進(jìn)行人工處理，處理方法常采用砂礫石墊層、漂塊石擠淤預(yù)壓砂井加固、砂樁等方法，其中用漂塊石擠淤法，效果最好最適用。即用直徑大于200mm的漂石（塊石）拋入淤泥中，均勻緊挨著擠入淤泥中，可起到提高地基承載力，減小沉降量，加速排水固結(jié)穩(wěn)定地基的作用。加固處理后的地基，可作為建筑持力層。對于建筑物下部結(jié)構(gòu)宜采用樁基或筏板基礎(chǔ)，以增強(qiáng)建筑物剛度和整體性。

2 人工填土

在城鎮(zhèn)周圍有人類活動所堆積的土稱為人工填土。在新疆的城市建設(shè)工程中，通常會遇到填土地基。填土依其成因和物質(zhì)組成不同可分為素填土、雜填土、沖填土和壓實(shí)填土等類型。素填土是指天然結(jié)構(gòu)被破壞后又重新堆填未經(jīng)壓實(shí)欠固結(jié)的土，其成分主要為粘性土、砂或碎石土、磚塊等，有機(jī)質(zhì)含量不超過10%。雜填土為人類長期生活和生產(chǎn)活動而任意堆填，成分復(fù)雜并含有機(jī)質(zhì)的填土，其物質(zhì)組成主要為建筑垃圾（碎石、瓦礫等）、工業(yè)廢料（礦渣、煤渣等）、生活垃圾（煤灰、果皮、菜渣）等內(nèi)含有機(jī)質(zhì)和分解的腐質(zhì)較多，其工程性質(zhì)特性為：性質(zhì)不均勻、厚度變化大、變形大、強(qiáng)度低、承載力低工程性質(zhì)極差。這類填土一般不能作為建筑地基持力層，不可避免用作地基持力層時(shí)應(yīng)清除它并用好土換填，一般常采用天然砂礫石材料經(jīng)過壓實(shí)加固強(qiáng)夯處理。沖填土是由水力沖填泥砂形成的填土，在疏睿河流湖渠時(shí)連泥帶水、抽排及低洼地區(qū)沉積而成沖填土，這種土也欠固結(jié)，工程性質(zhì)差。以上填土如不可避免用作建筑地基持力層時(shí)，可作加固處理。對于換填墊層法，壓實(shí)系數(shù)是用來控制壓實(shí)質(zhì)量的指標(biāo)，其值為控制的干密度（ρ＇maxd）與最大干密度（ρmaxd）之比，

試中λc為壓實(shí)系數(shù)，一般大于0.96、ρmaxd為室內(nèi)試驗(yàn)確定之最佳干密度（g/cm3）、ρmaxd為現(xiàn)場擊實(shí)試驗(yàn)控制干密度（g/cm3），其值可用下式計(jì)算：

式中K為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，粘土為0.95、粉質(zhì)粘土為0.96、粉土為0.97；Gs為土粒比重，粘土為2.71～2.75、粉土為2.69～2.70、碎石土為2.65～2.68；ρω為水密度（1t/m3）；ωop為最優(yōu)含水率（%）一般ωop=0.4～0.6ωL，ωL為液限含水率，壓實(shí)后填土承載力，當(dāng)壓實(shí)系數(shù)λc＞0.96時(shí)，鋪設(shè)碎石土墊層后，承載力特征值可達(dá)fak=120kpa，壓縮性可控制在中等壓縮性范圍，經(jīng)處理后達(dá)到上述承載力和變形值，可滿足平房和低層建筑物地基要求。

［1］吳言軍.北京地區(qū)人工填土的工程地質(zhì)特征與工程應(yīng)用分析［A］.中國地質(zhì)學(xué)會工程地質(zhì)專業(yè)委員會、中國地質(zhì)調(diào)查局、青海省國土廳.2011年全國工程地質(zhì)學(xué)術(shù)年會論文集［C］.中國地質(zhì)學(xué)會工程地質(zhì)專業(yè)委員會、中國地質(zhì)調(diào)查局、青海省國土廳：2011：（6）.

［2］楊永康.基于性能的地基處理技術(shù)在淤泥質(zhì)砂土地區(qū)的研究與應(yīng)用［D］.廣州大學(xué)，2012.

［3］孔慶宇.天津?yàn)I海地區(qū)吹填土特性及加固效果研究［D］.天津大學(xué)，2012.

呂梁（1979—），男，山東人，本科，工程師，研究方向：地質(zhì)勘查方面。