人工填土路基处理设计浅析

摘    要：本文介绍人工填土的基本概念及工程特性，并结合工程实际对大厚度新人工填土的设计处理方法进行了介绍和对比，并给出了具体的处理方法供同行借鉴。

关键词：人工填土;路基;欠固结土

1  前言

随着城市化建设进程的进行，大区域建设出现的频次越来越多。在对某个片区进行整体开发建设过程中，因区域场平及区域内道路建设时序差异，常遇到区域内场平土方填于道路实施范围内。因道路红线范围内填土未进行工程设计及处理，对道路路基的整体沉降变形及路基本体稳定性产生不利影响，特别是人工填土厚度较大时，将为道路路基的长久使用带来安全隐患。本文主要介绍了人工填土的工程特性、处理方法，并结合工程实例为填土路基处理设计提供了一定的方法参考。

2  人工填土工程特性及评价

填土是人类生产及生活活动中的弃土或弃物在地面形成的无规则堆积物。常见填土主要分为两类，一类是主要由砖、瓦碎块等建筑垃圾组成的杂填土;一类是以黏性土、粉土等为主的素填土。填土的主要工程特性为组成成分、厚度及密实度的不均匀性、土体因处于欠固结状态而具有高压缩性及变形大的特性，另具有承载力及强度低的特性。

3  工程设计实例

3.1  工程地质条件概述

据钻孔揭露，场地内地层按其形成年代分第四系土层及石炭系石灰岩等，各岩土层特征自上而下分别描述如下：

素填土（4ml）： 黄褐色，灰色，褐红色，稍湿-很湿，结构松散，成分主要以黏性土夹碎石、风化岩为主，机械回填，堆填年限5年以内，未完成自重固结。拟建道路沿线均有分布，厚度：0.60m～18.00m，平均7.38m。

耕土（Q4pd）：灰褐色，结构松散，湿-很湿，含植物根茎。拟建道路沿线均有分布，厚度：0.60m～2.20m，平均1.04m。

粉质黏土（Q4al+pl）③：黄色，黄褐色，可塑-硬塑，摇振无反应，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等。拟建道路沿线均有分布，厚度约：1.40m～6.80m，平均2.98m。

全风化砾岩（C）：褐红色，原岩已基本风化，残余原岩结构尚可辨认，岩芯多呈碎石土、砂砾状，遇水浸泡易软化崩解。拟建道路沿线均有分布，厚度：1.37m～8.70m，平均4.50m

强风化砾岩（C）：褐红色夹灰白色，砾质结构，钙质胶结，厚层状构造，砾石成分主要为硅质岩，砾石粒径2cm～5cm不等，节理裂隙很发育，岩质极软，岩芯多呈碎石状，少量柱状，岩芯采取率70～80%，岩石质量指标RQD值为30左右，属极软岩，完整程度较破碎，岩体基本质量等级为V级。拟建道路沿线均有分布，揭露厚度：3.30m～16.00m，平均11.17m。场地水文地质为勘察期间測得初见水位埋深3.00m～9.50m，稳定水位埋深2.50m～9.00m。各土层工程特性如表1。

3.2  地基土评价分析

根据本工程地质勘查报告，本工业园区市政道路场地区域内，分布多个人工填土区，填土厚度较大，最厚处达18m，且填土时间均较短，均为5年内填土，处于土体欠固结状态，土体压缩系数较大，土体压缩性高，将其作为路基土体需进行处理以减少自重压缩固结沉降。人工填土下卧层土体为耕土，土体工程特性虽然较差，但厚度较小。余下粉质粘土、风化砾岩土体性质较好。则本工程主要处理土体为人工填土层，处理主要目的为：①加速地基土的固速度，改良地基土的固结特性②改善填土土体的压缩特性，减少填土固结沉降。

4  填土处理设计建议

填土处理主要解决路基填土体自身固结压缩，目前对此类土体主要的处理方式分为物理方法及化学方法，其中物理类方法为换填法、夯实地基（含强夯及冲击碾压）等，化学方法主要为注浆处理（含劈裂注浆及压密注浆等）、掺水泥加固等，其中换填法是将原欠固结土体挖除，然后按路基填筑、压实要求，分层回填压实符合规范要求的填料（如素土、级配碎石等）直至路床顶标高的处理方式。因土体回填过程经过了充分压实，消除了土基部分或者全部的自重固结，增强了路基承载力;注浆法是将水泥或其他化学浆液注入土层中，挤压土体颗粒，使土体更加密实，从而提高土体强度，减少土体变形的处理方式，目前应用广泛的有压密注浆及劈裂注浆;强夯法又称动力固结法，其加固方式为利用重锤自由落体，将重力势能转化为动能，利用落锤的冲击力夯实土体，以压密土体，提高土基的强度，减少土基的变形。

根据本工程地质勘察报告结合路基设计特征，经经济技术分析对素填土路段采用换填垫层+强夯及注浆加固处理。设计的基本原则为，首先对路基动响应深度2.5m范围内的素填土换填为级配碎石，级配碎石换填底部采用强夯处理，强夯夯击能依余下素填土厚度进行选择，夯击能范围2000kN·m～12000kN·m之间，当余下素填土厚度大于10m时，对强夯加固区以下素填土进行注浆处理，以消除素填土自重固结及其带来的较大沉降。

参考文献：

[1] 张衡.公路工程杂填土的处理方法与路基加固研究[D]，长安大学2019.

[2] 傅章吉.8m厚人工素填土地基的强夯压实[J]，广东水电科技1996.

[3] 孟祥源.吹填土路基处理技术及加固效果评价[D]，天津大学2014

作者简介：

夏剑（1986—）男，汉，湖南长沙人，硕士研究生，工程师，研究方向：路桥。