房建工程回填土控制與處理方法分析

袁敬偉

(中交天津港灣工程設(shè)計院有限公司，天津300461）

1 引言

自蒙內(nèi)鐵路項目房建工程開始以來，首先遇到的問題就是房建基礎(chǔ)回填土的問題。大部分房建單體是在回填土的基礎(chǔ)上建立起來的，因此，不但要保證基礎(chǔ)的承載力滿足設(shè)計要求，同時，更要保證回填土的壓實系數(shù)滿足要求。房建工程對回填土的要求高于路基工程，但由于種種原因，部分站場的回填土很難達到要求，因此，需要對回填過程進行嚴格控制并進行地基處理。

2 回填土質(zhì)量控制

2.1 壓實系數(shù)

壓實系數(shù)為土的控制干密度（ρ實測值）與最大干密度（ρ最大值）的比值[1]，土的最大干密度宜采用擊實驗確定[2]。壓實系數(shù)與土體對上部建筑物能起到約束作用。

壓實系數(shù)作為衡量基礎(chǔ)的一個重要指標，只有對回填土土層結(jié)構(gòu)進行充分壓實，才能保證建筑結(jié)構(gòu)的強度、剛度和變形等工程性質(zhì)指標的實現(xiàn)，才能保證上部結(jié)構(gòu)的安全。

2.2 指標控制

為提高壓實質(zhì)量并確保其最終結(jié)果滿足設(shè)計要求，需做好4 個方面的工作：一是通過試驗手段明確不同類型回填土的最大干密度和最佳含水量。二是控制現(xiàn)場填土的含水量。在施工現(xiàn)場，可針對含水量的高低分別進行翻松晾曬或是撒水處理，以達到較佳的含水量。三是注意分層回填、分層碾壓。需制定回填方案，明確回填土分層厚度、安排碾壓設(shè)備。四是回填土檢測要加強。

在施工現(xiàn)場，可能會出現(xiàn)預估含水率提前算出壓實系數(shù)來進行初步判斷的情況，但要保證試驗數(shù)據(jù)的真實性，還需要進行如下處理：

1）在做最大干密度理論值實驗（ρ最大值）時，實驗室人員為保證土樣的真實性，應在已經(jīng)準備的回填土的土樣中取土。

2）在做最大干密度理論值實驗（ρ實測值）時，土樣在房建施工現(xiàn)場過程中，應明確土樣的位置、深度、編號和數(shù)量，這個過程中，需試驗人員和見證人員共同完成，取樣后封存并由試驗人員送往實驗室做進一步分析。保證環(huán)刀內(nèi)取土數(shù)量，確保標準砂中不含有雜質(zhì)。

對于判斷試驗結(jié)果的準則，應首先判斷其是否符合規(guī)范規(guī)定，是否符合設(shè)計要求。當發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果不符合設(shè)計要求時，施工單位應及時與設(shè)計院溝通，根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行地基處理方案討論。

2.3 質(zhì)量控制方案

在基礎(chǔ)回填土的施工中可能存在回填土的含水率不易掌握，不同噸位的壓路機碾壓等問題。針對以上問題，可以采用以下質(zhì)量控制方案，具體如下[3]：

1）試驗人員到場后，首先對回填土質(zhì)進行初步判斷，若土質(zhì)和擊實土質(zhì)差異不大，則可采用擊實數(shù)據(jù)評定壓實系數(shù)；若土質(zhì)差異較大，則根據(jù)土質(zhì)情況預估一個最大干容重，以作為判斷依據(jù)。

2）根據(jù)現(xiàn)場判斷，若發(fā)現(xiàn)碾壓不夠密實，回填土含水率過小，回填土雜質(zhì)較多，土質(zhì)不能作為基礎(chǔ)回填等問題時，則可根據(jù)實際情況做如下處理：根據(jù)實際情況可重復碾壓1 遍；將回填土全部挖出另行換土；在回填土表面均勻撒水，過2h～3h后，保證水分能滲到表面以下5cm～10cm 處，再重新碾壓1 遍。

3）雨季施工做好場地排水；下雨前將已經(jīng)夯實完的基坑及時推平，防止基坑內(nèi)積水。

3 地基處理方法

根據(jù)設(shè)計要求，大部分房建基礎(chǔ)的壓實系數(shù)要求不小于0.97，少部分單體要求不小于0.95，房心回填土壓實系數(shù)不小于0.94。對于可能會發(fā)生達不到設(shè)計要求的情況，該工程通常采用以下2 種解決方案。

3.1 壓實法

當壓實系數(shù)與設(shè)計要求相差不大時，可以采用壓實法，現(xiàn)場多采用強夯和碾壓結(jié)合的方法。根據(jù)房建設(shè)計意圖，考慮到各標段場地回填和房建回填的先后順序，房建基礎(chǔ)以下回填土應嚴格按照結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)說明中的做法、材料及壓實系數(shù)施工；同時，若換填材料選取級配碎石，應分層夯實或壓實，壓實范圍為基礎(chǔ)外邊線向外不小于0.5m，每層鋪填厚度及壓實遍數(shù)根據(jù)所采用工藝，按照表1 中選取。

表1 填土每層鋪填厚度及壓實遍數(shù)

在碾壓的過程中，土體會產(chǎn)生較大的瞬時沉降及壓密變形，使土壓實和振密。

3.2 換填法

蒙內(nèi)鐵路大部分房建基礎(chǔ)形式為淺基礎(chǔ)，當壓實系數(shù)與設(shè)計要求相差較大時，可優(yōu)先采用換填法。換填不但可以提高地基承載力，同時，還由于其材料自身壓縮性較低的特性可以減少建筑物的沉降量。

在基槽開挖中，需要盡可能地減少對土基的擾動，同時做好槽內(nèi)的排水工作，這樣有利于保持土基的強度。在級配碎石填筑過程中，采用機械施工和分層填筑的原則。運輸車卸載至工作區(qū)，由專人指揮作業(yè)，需注意填筑區(qū)基底要保持清潔。填筑后的級配碎石表面應平整，無明顯的大塊石料露出表面，整個換填區(qū)表面無孔洞、空隙，為后續(xù)碾壓工作提供良好的基礎(chǔ)環(huán)境。

碾壓作為級配碎石成型的最后一道工序，也是最重要的一道工序。級配碎石結(jié)構(gòu)層的強度主要通過碾壓而獲得。因此，提高碾壓工作的質(zhì)量是提高級配碎石結(jié)構(gòu)強度的直接方法。提高碾壓質(zhì)量關(guān)鍵在于既要滿足工藝要求使壓實度滿足要求，又不要壓碎，保證強度的均勻性[4]。用重復加載試驗，以回彈模量和塑性總變形為指標可以得到使用性能較好的級配，這是提高級配碎石強度和減小塑性變形的內(nèi)在因素。合理的施工工藝是保證形成均勻、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層的關(guān)鍵[5]。

3.3 工程實例

以某鐵路中間站站主站房為例，基礎(chǔ)作用在回填土上，基礎(chǔ)底下2m 范圍內(nèi)用級配碎石換填，且換填范圍為基礎(chǔ)外邊線向外不小于0.5m。

級配碎石的配比為機制砂∶小石∶大石=3∶5∶2，機制砂為中砂，小石粒徑為5mm～16mm，大石粒徑為16mm～31.5mm。級配碎石在石料廠采用挖掘機進行攪拌，且攪拌均勻，完成后送至實驗室取樣檢測，合格后方可施工。通過自卸車運輸至施工現(xiàn)場，每40cm回填1 層，采用推土機進行整平，整平后采用壓路機開強震碾壓8遍，碾壓完成后繼續(xù)回填下一層[6]。機械設(shè)備明細詳見表2。

表2 機械配置明細表

對于回填區(qū)較大的站場，以某鐵路終點站主站房為例，絕大部分基礎(chǔ)作用在回填區(qū)上，回填土回填深度達到數(shù)十米，根據(jù)地勘報告和現(xiàn)場情況，應改變基礎(chǔ)形式；采用樁基礎(chǔ)，使基礎(chǔ)滿足設(shè)計要求[7]。

4 結(jié)語

回填土質(zhì)量控制是保證房建結(jié)構(gòu)和房建工程的重要手段，隨著國家經(jīng)濟建設(shè)和檢測技術(shù)的發(fā)展，要求會更為嚴格[8]。壓實法和換填法在實際工程中操作簡便、效果明顯，能夠有效縮短施工工期，降低施工成本。在不同的地質(zhì)條件和工藝條件下?lián)駜?yōu)選擇，能取得較好的結(jié)果。同時，務必加強實際操作中的執(zhí)行問題，減少操作失誤的可能性，嚴格按照規(guī)范要求施工。這對于房建工程來說，起到了非常重要的作用。