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第五节
填土
一、填土的分类及工程性质
(
一
)
填土的分类:
填土系指由人类活动而堆积的土。填土根据其物质组成和堆填方式分为素填
土、杂填土和冲填土、压实填土四类。
1
.素填土:由碎石土、砂土、粉土和粘性土等一种或几种材料组成的填土,
其中不含杂质或含杂质很少。按主要组成物质分为:碎石素填土,砂性素填土,
粉性素
填土,粘性素填土。
2
.杂填土:含
有大量建筑垃圾,工业废料或生活垃圾等杂物的填土。按其组
成物质成分和特征分为:<
/p>
(1)
建筑垃圾土:主要为碎砖、瓦砾
、朽木等建筑垃圾夹土组成,有机物含
量较少。
(2)
工业废料土:由现代工业生产的废渣、废料堆积而成,如矿渣、煤渣、
电石渣等以及其它工业废料夹少量土类组成。
(3)
生活垃圾土:填土中由大量居民生活中抛弃的废物,诸如炉灰、布片、<
/p>
菜皮、陶瓷片等杂物夹土类组成,一般含有机质和未分解的腐殖质较多。
< br>
3
.冲填土
冲填土又称吹填土,
是由水力冲填泥砂形成的填土,
它
是我国沿海一带常见
的人工填土之一,
主要是由于整治或疏通江
河航道,
或因工农业生产需要填平或
填高江河附近某些地段时,
用高压泥浆泵将挖泥船挖出的泥砂;
通过输泥管、
排
送到需要填高地段及泥砂堆积区,
前者为有计划、
有目的地填高,
而后者则为无
目的堆积
,
经沉淀排水后形成大片冲填土层。
上海的黄浦江,
天津的海河、
塘沽,
广州的珠江等河流两岸及滨海
地段不同程度的分布着这类土。
4
.
压实填土:经分层压实的填土称为压实填土。
(
二
)
填土的工程性质
p>
1
.素填土的工程性质:取决于它的均匀性和密实度。在堆填过程中
,未经人
工压实者,—般密实度较差,但堆积时间较长,由于土的自重压密作用,
也能达到一定密实度。如堆积时间超过
10
年
的粘性土,超过
5
年的粉土,
超过
p>
2
年的砂性土,均具有一定的密实度和强度,可以作为一般建筑物的
天然地基。
2
.杂填土的工程性质
(1)
性质不均厚度及密度变化大,
由于杂填土的堆积条件、堆积时间,特别
是物质来源和组成成分的复杂和差异,
造成杂填土的性质很不均匀,
密度变化大,
分布
范围及厚度的变化均缺乏规律性,
带有极大的人为随意性,
往往
在很小范围
内,变化很大。当杂填土的堆积时间愈长,物质组成愈均匀,颗粒愈粗,有机
物
含量愈少,则作为天然地基的可能性愈大。
(2)
变形大并有湿陷性,就其变形特性而言,杂填土往往是一种欠压密土,<
/p>
一般具有较高的压缩性。
对部分新的杂填土,
除正常荷载作用下的沉降外,
还存
在自重压力下沉降及湿陷
变形的特点;
对生活垃圾土还存在因进一步分解腐殖质
而引起的
变形。
在干旱和半干旱地区,
干或稍湿的杂填土,
往往具有浸水湿陷性。
堆积时间短、结构疏松,这是杂填土浸水湿陷和变形大
的主要原因。
(3)
压缩性大强度低
,杂填土的物质成分异常复杂,不同物质成分,直接影
响土的工程性质。
当建筑垃圾土的组成物以砖块为主时,
则优于以瓦片为主的土。
建筑垃圾土和工业废料土,
在一般情况下优于生活垃圾土。
因生活垃圾土物质成
分杂乱,
含大量有机质和未分解的腐殖
质,
具有很大的压缩性和很低的强度。
即
使堆积时间较长,仍较松软。
3
.冲填土的工程性质
(1)
不均匀性:冲填土的颗粒组成
随泥砂的来源而变化,有砂粒也有粘土粒
和粉土粒。在吹泥的出口处,沉积的土粒较粗,
甚至有石块,顺着出口向外围则
逐渐变细。
在冲填过程中由于泥
砂来源的变化,
造成冲填土在纵横方向上的不均
匀性,
故土层多呈透镜体状或薄层状出现。
当有计划有目的地预先采取一些措施
后而冲填的土,则土层的均匀性较好,类似于冲积地层。
p>
(2)
透水性能弱,排水固结差,冲填土的含水量大,一般大于液限
,呈软塑
成流塑状态。当粘粒含量多时,水分不易排出,土体形成初期呈流塑状态,后来
虽土层表面经蒸发干缩龟裂,但下面土层由于水分不易排出,仍处于流塑状态,
稍加触动即发生触变现象。因此冲填土多属未完成自重固结的高压缩性的软土。
< br>土的结构需要有一定时间进行再组合,
土的有效应力要在排水固结条件下才能提<
/p>
高。
土的排水固结条件,
也决定于原地面的形态,
如原地面高低不平或局部低洼,
冲填后土内水分排不出去,
长时间仍处于饱和状态,
如冲填
于易排水的地段或采
取了排水措施时,则固结进程加快。
4
.压实填土的工程性质
利用压实填土作地基时,不得使用淤泥、耕土、冻土、膨胀性土以及有机物
含量大于
8
%的土作填料,当填料内含有碎石土时,其粒径一般
不大于
200mm
。
若填料的主要成分
为易风化的碎石土时,应加强地面排水和表面覆盖等措施。
压
实填土的工程性质,
取决于填土的均匀性,
压实时的含水量和密
度。
以及
压实时质量检验情况。
二、填土地基的评价
填土地基的评价包括下列内容:
(<
/p>
一
)
填土的均匀性和密实度:这与填土的
组成性质、分布特征和堆积年代有
密切关系。必要时尚应按厚度、强度和变形特性指标进
行分层和分区评价。
(二)
填土的堆
积时间与组成物的关系:
对于堆积年限较长的素填土、
冲填
p>
土、
以及由建筑垃圾和性能稳定的工业废料组成的杂填土,
当较均匀和较密实时,
可考虑作为天然地基。
由
有机质含量较多的生活垃圾和对基础有腐蚀作用的工业
废料组成的杂填土,不宜作为天然
地基。
(
三
)
大面积黄土质填土的利用:对于大面积黄土质填土的均匀、密实程度的
检验和评价工作,山西煤矿设计院提出用静力触探测得的比贯入阻力
p
S
判定填
土地基的均匀密实度。
即静力触探比贯入阻力
p
S
<
2.9MPa
的碾压填土,
局部地段
的
湿陷性都大,
沉降值达
8.5~19.5cm
< br>,
其上的建筑物多发生较大的变形;
而比贯
入阻力
p
S
>3MPa
p>
的填土湿陷性都小,建筑物只有轻微变形,因之以
p
S
≥
3MPa
作为控制填土质
量的界限值。通过载荷试验建立了
E
0
与
p
S
的关系式即:
< br>
E
0
=2.05p
S
+13.5
(2-5-1)
此式适用条件为
p<
/p>
S
≤
6MPa
。
用静力触探指标检验素填土的均匀性,是按建筑物单元内的<
/p>
p
smax
和
p
smin
的比
值为控制指标,凡
p
smax
/
p
p>
smin
≤
1.55
者,为均匀填土,反之,则按不均匀填土考
虑。当
p
S
值超过
6MPa
时可
适当放宽该比值,但最大不超过
1.8
。用此法检验素
填土的均匀性,经过多年实践证明判别是成功的。