填土

填土系指由人類活動而堆積的土。將土回填或者挪用他方之土填墊等。

基本介紹

• 中文名：填土
• 外文名：land fills
• 分類：素填土、雜填土和沖填土等
• 特點：不均勻性、濕陷性、自重壓密性等
• 意義：節約土地資源，改善區域環境
• 學科：土木工程

定義

填土通常指人類工程和生活活動過程中隨機堆填而成的無規則的無序堆積體，在建設工程中，填土位於地層的頂部，或作為新建建（構）築物的基礎持力層，或作為基坑邊坡的坡體結構與荷載。填土因其特殊的成因，工程意義上有其特殊性，如常見的不均勻、欠固結、濕陷等，均是不利於工程安全的特性。因此，在充分調查了解
填土特性的基礎上，提出針對性的合理利用和處理方案，就可將這種“無用”的廢棄填土場地變為有用之地，既可以節約土地資源，又可以保護周邊建（構）築物，並改善區域環境。

填土分類

填土系指由人類活動而堆積的土。填土根據其物質組成和堆填方式分為素填土、雜填土和沖填土、壓實填土四類。

填土壓法

（一）碾壓法：碾壓法是利用機械滾輪的壓力壓實土壤，使之達到所需的密實度。碾壓機械有平碾及羊足碾等。
（二）夯實法：夯實法是利用夯錘自由下落的衝擊力來夯實土壤，土體孔隙被壓縮，土粒排列得更加緊密。人工夯實所用的工具有木夯、石夯等
（三）振動壓實法：振動壓實法是將振動壓實機放在土層表面，在壓實機振動作用下，土顆粒發生相對位移而達到緊密狀態。振動碾是一種震動和碾壓同時作用的高效能壓實機械，比一般平碾提高功效1~2倍，可節省動力30%

素填土

由碎石土、砂土、粉土和粘性土等一種或幾種材料組成的填土，其中不含雜質或含雜質很少。按主要組成物質分為：碎石素填土，砂性素填土，粉性素填土，粘性素填土。

雜填土

含有大量建築垃圾，工業廢料或生活垃圾等雜物的填土。按其組成物質成分和特徵分為：

（1）建築垃圾土：

主要為碎磚、瓦礫、朽木等建築垃圾夾土組成，有機物含量較少。

（2）工業廢料土：由現代工業生產的廢渣、廢料堆積而成，如礦渣、煤渣、電石渣等以及其它工業廢料夾少量土類組成。

（3）生活垃圾土：填土中由大量居民生活中拋棄的廢物，諸如爐灰、布片、菜皮、陶瓷片等雜物夾土類組成，一般含有機質和未分解的腐殖質較多。

沖填土

是人為的用水力沖填方式而沉積的土。多用於沿海灘涂開發及河漫灘造地。西北地區常見的水墜壩（也稱沖填壩）即是沖填土堆築的壩。沖填土形成的地基可視為天然地基的一種，它的工程性質主要取決於沖填土的性質。

地基特點

沖填土地基一般具有如下一些重要特點。

顆粒沉積分選性明顯

在入泥口附近，粗顆粒較先沉積，遠離入泥口處，所沉積的顆粒變細；同時在深度方向上存在明顯的層理。

沖填土的含水量較高

一般大於液限，呈流動狀態。停止沖填後，表面自然蒸發後常呈龜裂狀，含水量明顯降低，但下部沖填土當排水條件較差時仍呈流動狀態，沖填土顆粒愈細，這種現象愈明顯。

沖填土地基早期強度很低

壓縮性較高，這是因沖填土處於欠固結狀態。沖填土地基隨靜置時間的增長逐漸達到正常固結狀態。其工程性質取決於顆粒組成、均勻性、排水固結條件以及沖填後靜置時間。

沖填土是人工填土之一。它是在疏浚江河航道或從河底取土時用泥漿泵將已裝在泥駁船上的泥砂，直接或再用定量的水加以混合合成一定濃度的泥漿，通過輸泥管送到四周築有圍堤並設有排水擋板的填土區內，經沉澱排水後而成。

沖填土有別於其他素土回填，它具有一定的規律性。其工程性質與沖填土料、沖填方法、沖填過程及沖填完成後的排水固結條件、沖填區的原始地貌和沖填齡期等因素有關。

填土工程性質

一般來說，填士具有不均勻性、濕陷性、自重壓密性及低強度、高壓縮性。

素填土的工程性質

素填士的工程性質取決於它的均勻性和密實度。在堆填過程中，未經人工壓實者，一般密實度較差、但在積時間較長，由於土的自重壓密作用，也能達到一定密實度。如堆積時間超過10 年的黏性素填土，超過5 年的砂性素填土，均具有一定的密實度和強度，可以作為一般建築物的天然地基。

雜填土的工程性質

1.性質不均，厚度和密度變化大

由於雜填土的堆積條件、堆積時間，特別是物質來源和組成成分的複雜和差異，造成雜填土的性質很不勻勻，密度變化大，分布範圍和厚度的變化均缺乏規律性，帶有極大的人為隨意性，往往在很小範圍內，變化很大。當雜填土的堆積時間愈長，物質組成愈均勻，顆粒愈粗，有機物含量愈少，則作為天然地基的可能性愈大。

2. 變形大，並有濕陷性

就其變形特性而言，雜填土往往是一種欠壓密土，一般具有較高的壓縮性。對部分新的雜填土，除正常荷載作用下的沉降外，還存在自重壓力下沉降及濕陷變形的特點；對生活垃圾士還存在因進一步分解腐殖質而引起的變形。在乾旱和半乾旱地區，乾或稍濕的雜填土，往往具有濕陷性。堆積時間短、結構疏鬆，這是雜填土浸水濕陷和變形大的主要原因。

3. 壓縮性大，強度低

雜填士的物質成分異常複雜，不同物質成分，直接影響土的工程性質。當建築垃圾土的組成物以磚塊為主時，則優於以瓦片為主的士。建築垃圾士和工業廢料土，在一般情況下優於生活垃圾土。因生活垃圾土物質成分雜亂，含大量有機質和未分解的腐殖質，具有很大的壓縮性和很低的強度。即使堆積時間較長，仍較鬆軟。

4. 孔隙大且滲透性不均勻

雜填土由於其組成物質的複雜多樣性，造成雜填士中孔隙大並且其滲透性不均勻，因此在地下水位較低的地區，地下水位以上的雜填土中經常存在雞窩狀上層滯水。

沖填土的工程性質

1.不均勻性

沖填土的顆粒組成隨泥砂的來源而變化，有砂粒也有黏土粒和粉士粒。在吹泥的出口處，沉積的土粒較粗，甚至有石塊，順著出口向外圍則逐漸變細。在沖填過程中由於泥砂來源的變化，造成沖填土在縱橫方向上的不均勻性，故士層多呈透鏡體狀或薄層狀出現。當有計畫有目的地預先採取一些措施後而沖填的土，則土層的均勻性較好，類似於沖積地層。

2. 透水性能弱、排水固結差

沖填土的含水量大，一般大於液限，呈軟塑或流塑狀態。當黏粒含量多時，水分不易排出，土體形成初期呈流塑狀態，後來雖土層表面經蒸發乾縮龜裂，但下面土層由於水分不易排出仍處於流塑狀態，稍加觸動即發生觸變現象。因此沖填土多屬未完成自重固結的高壓縮性的軟士。土的結構需要有一定時間進行再組合，土的有效應力要在排水固結條件下才能提高。

土的排水固結條件，也決定於原地面的形態，如原地面高低不平或局部低洼，沖填后土內水分排不出去，設時間仍處於飽和狀態；如沖填於易排水的地段或採取了排水措施時，則固結進程加快。

主要步驟方法

主要步驟

為了多、快、好、省地進行填土場地的勘察，需要有一個合理的工作流程，建議如下：

1.前期準備。主要是收集和調查有關地形地物變遷資料、氣象資料以及工程經驗等，目的是從巨觀上掌握填土的空問分布、堆填時問、經歷冬雨季次數等、臨近已有工程的設計施工經驗等，熟悉擬建工程的結構及地基基礎設計要求。

2.現場調查。調查有無古河道、暗塘、河洪、滲井、舊基礎以及古墓等，調查填土層的物質成分、分布範圍、地形地物、地表水、周邊環境條件等。

3.進行初步勘察，包括鑽探、開挖探查、現場試驗。根據現場調查結果，結合收集到的資料，布置適當數量的鑽探(查)孔和現場試驗工作，以查明和驗證地層分布、物質成分、地下水以及其它不良工程特性。

4.根據初步勘察成果，分析後有針對性的確定詳細勘察工作量，包括鑽探、探井、探槽、現場試驗和工程物探等，目的是查明填土的分布範圍、密實度、剪下波速等的空間分布。

5.在查明填土的分布範圍、物質成分、地下水以及其它不良工程特性的基礎上，綜合分析場地填土特性，提出適宜和可供填土地基處理設計所需的岩土工程參數及處理方法建議，最終形成詳細勘察報告。

主要方法

1.針對填土區域進行鑽探取樣，對填土的深度、成分、範圍有大概的了解。在前期調查資料的基礎上，結合鑽探資料，對填土的範圍應準確的掌握，並在總平面圖上標明填土較為準確的分布範圍，為後期的處理提供依據。此外，針對不同深度的填土應採取足夠的填土試樣，保證後期試驗的要求。

2.採取各種原位測試方法，對填土的各種工程性質進行定性的描述，並取得準確的指標，為設計提供依據。

a. 填土的承載能力：對於以粘性土、粉土為主的填土，宜採用輕型動力觸探及大面積承壓板載荷試驗相結合進行確定；對於以建築垃圾、粗顆粒等物質為主的填土，應採用重型動力觸探及大面積承壓板載荷試驗相結合進行確定。

b．填土的均勻性及密實度:對於以粘性土、粉土為主的填土，宜採用輕型動力觸探或靜力觸探進行輔助查明;對於以建築垃圾、生活垃圾等物質為主的填土，應採用重型動力觸探進行輔助查明。

c．填土的強度：對於填土的強度可採用標準貫入試驗進行輔助測定，通過對填土不同深度處的標貫試驗擊數的分析與對比，並結合土工試驗，給出較為合理的剪下指標，為基坑設計、樁基設計等提供準確的依據。此外，對於以粘性土、粉土及砂土為主的素填土，也可採用旁壓試驗來評價填土的強度及變形性質。

3.針對填土的不同工程力學性質，採取不同的土工試驗方法來確定填土的各項指標。

a．填土的壓縮性和濕陷性宜採用固結試驗、室內壓縮試驗或浸水壓縮試驗來確定；

b．雜填土的密實度試驗宜採用大容積法；

c．對壓實填土，在壓實前應測定填料的最優含水量和最大幹密度，壓實後應測定其乾密度，計算壓實係數；

d．填土的剪下指標應採用固結剪下試驗和直接剪下試驗，有條件的可採用三軸試驗。

4.最後依據現場鑽探試驗及原位測試資料，並結合土工試驗成果及工程經驗，對填土的各方面性質進行詳盡的說明，對填土的物理力學指標給出合理的取值，並對填土的處理方案給出合理的建議及措施。