大面積深坑地基土回填設計與施工控制

馮榮堂

（北京金港建設股份有限公司，北京 100071）

1 工程概況

北京市朝陽區雙橋通惠河南岸某別墅工程，總建筑面積5.98萬m2，為34棟地下1層、地上3層的聯體別墅，建筑室外地坪設計標高為28.5m。擬建場區為現狀魚塘，魚塘深4～6m，坑底最低標高約22.0m。設計要求回填土地基承載力為120kPa，永久性變形為40mm。

2 地基土回填設計方案

1）地表清理 土方回填前先清除場地地表雜草、樹根及有機垃圾等雜物，冬季施工時要清除地表凍土層，然后用12t平碾碾壓2遍，場地平整后進行驗槽，驗槽合格后方可進行下步施工。

2）回填用料 粉質黏土、黏質粉土（7＜Ip＜17）作填料。

3）回填技術要求 ①回填土壓實系數≥0.94，竣工驗收時荷載實驗承載力標準值≥120kPa；②大面積回填時，同一層回填材料基本相同，材質成分基本均勻，每層虛鋪厚度30cm；③當斜坡地段坡度大于20%時，應采取有效措施（平整或階梯狀地形等）防止填土沿坡面滑土；④施工時應嚴格填土含水率，現場取土經試驗論證最優含水率為13.8%；⑤碾壓機械采用14～18t靜碾，碾壓遍數按4～6遍控制。碾壓應順序進行，避免漏壓。各分層填土的搭接處應相互錯開，相鄰上下接茬水平距離≥1.0m。

4）淤泥質粉質黏土及積水處理方案 ①淤泥處理措施 回填場地內局部在淤泥質粉質黏土，含腐殖質較多，回填前先將淤泥質粉質黏土挖除，然后用房渣土回填，對淤泥坑內滲出的地下水，應根據現場實際情況，采取適當的排水措施，以保證施工順利進行，房渣土虛鋪厚約60cm，用12t靜碾碾壓2～3遍，18t振動碾碾壓4遍，房渣土碾壓前應將能見到的雜物盡量揀除干凈，房渣土最大粒徑不超過虛鋪厚度的2／3；②積水坑處理措施 場地東區積水坑在土方回填前將坑內積水抽凈，清除坑內雜草及淤泥，然后用房渣土回填，房渣土回填技術要求同淤泥質粉質黏土處理措施。

3 施工質量控制

3.1 進場土料控制

1）土料控制 為控制進場土料質量，要對每個土源地進行考察，現場判定粉質土和黏質粉土的方法主要是搓土條，如果不易搓成3mm的土條就斷裂或土塊易掰開的為黏性土中的黏質粉土和粉質黏土，如果初步確定為可用以回填的黏性土，還應進行土的塑限和液限試驗，同時還要進行填土放射性檢驗，經確認合格后同意此土源地土料可以進場。回填土中不能有大于10cm的黏土塊，小于10cm的黏土塊不能超過回填土總量的20%。

2）房渣土進場控制 房渣土是用于擠淤泥質黏土，本工程中所用的房渣土主要是來自拆除民房用磚瓦房,混凝土結構樓房,主要問題是房渣土中含有機雜物(如木塊等)或大的混凝土塊及少量輕質砌塊,由于房渣土用量較少,控制方法主要是要求施工單位將不符合設計要求的少量有機雜物和輕質砌塊揀除,對于超過設計要求的大粒徑混凝土塊解小,粒徑大于40cm且無法解小的混凝土塊必須清除出工作面,經驗收合格后方可進入下道工序.

3.2 鋪土厚度控制

對于黏性土鋪填厚約30cm,壓實后約25cm.一般采用目測或用鋼筋棍探深,允許誤差+5cm;質量檢查人員應做好虛鋪厚度的記錄工作,對于房渣土主要是將其推平后測其標高,平均誤差±10cm.

3.3 回填土土質控制

每天進場土料200~300車,一般要求不把土直接卸到工作面上,對于少數卸到工作面上的土料也不能推平,新進場的土料驗收合格后方允許歸堆和推平.

3.4 控制回填土含水量

經輾壓后的土如果含水量過大,輾壓過程中必然產生嚴重的"橡皮土",大面積"橡皮土"處理起來比較費工費時,所以在正式輾壓之前必須進行含水量檢測,一般根據現場回填土質情況選擇幾個點進行檢測,含水量檢測采用酒精燃燒法,檢測時間快,如果土中含水量合格允許進行輾壓,如果不合格必須進行翻曬.

3.5 控制輾壓遍數

輾壓主要是用14t雙輪鐵輥,16t雙軸9輪膠胎,18t振動輾,每種機械設備一般是1次前進,1次后退2遍,一般來說輾壓遍數均可保證.

3.6 碾壓設備行走速度控制

在回填土輾壓過程中行走速度不能太快,應控制在60m/min,對輾壓設備行走速度控制,如果發現輾壓設備行走的速度不符合要求應及時要求駕駛員改正,保證回填地基土輾壓施工質量.

3.7 搭接寬度控制

每種輾壓設備前進、后退算一個工序,在進行下一個工序施工時,要求后一個工序的輾壓寬度必須與前一個工序輾壓設備壓過的土重合搭接15~20cm.

3.8 控制"橡皮土"的發生

凡是發生嚴重"橡皮土"的地段必須將"橡皮土"進行翻曬,直到土中含水量滿足設計要求為止,然后重新輾壓6遍.

3.9 雨季施工控制

1)加強天氣觀測,對于可能發生中雨以上的雨量,必須停止地基土回填施工.

2)已鋪好而不具備輾壓條件的土,先進行封土,降雨過后再用深耕機重新將淋過雨的土進行翻曬.

3)碾壓好的地段雨前應做好覆蓋,如被雨水淋濕或浸泡,應將淋濕或浸泡的土翻曬,或挖除后用合格的土料回填壓實.

4)將碾壓過的土層面做成南高北低地勢,如果遇到大雨可把大部分雨水排走.

4 填土質量控制檢測和驗收

4.1 施工過程檢測和驗收

1)壓實密度控制 回填土的壓實系數λf=0.94,壓實密度的控制,每層土壓實后,每200m2用環刀取1組試驗土樣,用酒精燃燒法計算土的壓實密度,如果壓實密度大于控制的壓實密度,壓實密度才算合格.控制密度為:γd=λf.γdmax(γdmax為最大干密度),本工程γdmax=18.4kN/m3,則控制壓實密度為17.11kN/m3.

2)地基土承載力控制 設計要求回填土地基承載力為120kPa,地基土承載力是回填土在施工過程中必須控制的重要指標之一,該項目主要采取輕便觸探檢查回填土地基承載力和壓板試驗法.

4.2 地基土回填施工質量全面勘察檢查

1)場地回填地基土物理力學指標 整個場地共布置104個檢測點,鉆孔深度約10.0m,原位試驗有標準貫入試驗(N),輕便動力觸探(N10),中型動力觸探(N63.5),室內試驗主要進行了原狀土的壓縮模量試驗.通過現場原位測試和室內試驗得出回填土地基土層主要技術指標.從主要技術指標中可看出,回填土地基承載力標準值120kPa,滿足設計提出的120kPa要求.

2）地基土變形量 根據勘察原位測試和室內試驗得到物理力學指標分布情況，依據GB50007—2011《建筑地基基礎設計規范》計算，地基土最終平均變形量西區S＝37.6mm，東區S＝39.8mm，完全滿足設計提出不超過40mm要求。根據DBJ11－501—2016《北京地區建筑地基基礎勘察設計規范》式6.2.4.2計算，場地土不均勻系數東區為1.32，西區為1.40，說明壓實填土地基較均勻。

5 建筑物實測沉降結果

土方回填后進行建筑物施工，并選擇東一區7號樓、西一區1號和16號樓進行沉降觀測，通過沉降觀測結果可知樓體沉降均勻，平均變形量符合設計要求。

6 結語

本工程回填土方約50萬m3，較2∶8 灰土回填節約投資1800多萬元，實際檢測結果和沉降觀測結果均充分說明在本工程的地基土回填質量滿足設計要求，并取得很好的經濟效益。