试论回填土场地的类别

摘要：回填土，指的是工程施工中，完成基础等地面以下工程后，再返还填实的土。回填土是一个复杂的土层，至今还未完全认识。本文对回填土进行了分类，讨论回填土的地震效应，提出了结论及建议。

关键词：回填土，地震效应，固结

在山区建设中，往往遇到回填土的场地，而回填土又分为新回填土与老回填土。根据山区建设经验，经过十年的风吹雨淋，表面无封闭的回填土可认为是老回填土，十年以内的回填土认为是新回填土。特别是回填一两年的回填土原则上是不能用于临时、永久建筑的持力层的。回填土场地使用时，根据回填土的使用程度，可将回填土作为持力层，也可对回填处理，处理后回填土作为持力层，也可采用桩基，直接穿过回填土层。现实中，对回填土不加区分地进行评价，导致工程建设中的不必要的浪费。其次，对回填土不加区分评价，也是概念不清、认识上模糊。本文仅讨论回填土场地在地震作用下稳定的状态，试图对回填土进行分类，针对《规范》内容加以分析、讨论，与同行及地质行业的专家商榷。

一、回填土的种类

根据回填土的固结程度，将回填土分为新回填土与老回填土。根据山区工作经验，十年以上的无封闭的回填土为老回填土，十年以内的回填土为新回填土。回填土的特性就是未固结，回填土的静载试验强度还是比较高的，因为静载试验检测回填土的时间远远小于回填土的固结时间。十年以上的、表面无封闭的回填土固结量能达到最终固结程度的80%～90%。回填土在固结的过程中土体要产生不均匀沉降，这个不均匀沉降是对建筑物有害的。回填土的固结与土质有关，粘性土固结的快一些，块石（碎石）土固结的慢一些。回填土固结与场地表面是否封闭有关，表面有封闭的回填土固结的慢一些，无封闭的回填土固结的快一些。回填土固结也与场地是否有堆载有关，场地表面有堆载的回填土固结的快一些，无堆载的回填土固结的慢一些。

新回填土不能作为持力层使用，新回填土要作为持力层使用，那上部建筑结构，特别是基础要能抵抗住新回填土产生的不均匀沉降给上部建筑带来的灾害。老回填土可以作为持力层使用，对于高层及其以上建筑，都不把回填土（即使老回填土）作为持力层使用。高层及其以上建筑建于回填土场地时，都要对回填土进行处理。回填土地基处理的方式有两种，一是加固土体，二是桩基。加固回填土的方法有许多种，如：挤密法、CFG桩、堆载固结法、浸水固结法、强夯法、分层碾压发。桩基的种类也比较多，如：灌注桩、预制桩、钢桩。特别强调一点，那是采用回填土加固法时，一定要注意的是，加固的土体厚度是整体回填土的厚度，不是压缩层范围内的土体厚度，因为压缩层范围的回填土加固了，而压缩层范围下的回填土还要产生不均匀沉降，这个不均匀沉降有可能对上部建筑产生危害。当然，桩基是一定要穿过回填土层的。如果加固的回填土土层能抵抗住未加固的回填土产生的不均匀沉降，当然，加固部分回填土层也是允许的。综上所述，按受力状态将加固回填土分为三類：部分加固回填土、整个加固回填土、穿过回填土。

二、对《规范》条文的理解

《规范》（本文的《规范》为现行《建筑抗震设计规范》下同）中并未有明确将回填土划入建筑抗震有利、一般、不利和危险地段，工程勘探技术人员将回填土归类到了软弱土，因此，将回填土场地划分为了不利地段。回填土不是软弱土，回填土与软弱土有本质区别，软弱土是固结完成的土，而回填土是未固结、或者固结未完成的土。因此，将回填土归类软弱土是概念上的错误。《规范》又没有回填土，而山区建设中大量地存在回填土，怎么办，根据趋利避害的原则，将回填土归类到软弱土。

《规范》对场地类别的划分有剪切波速与覆盖层厚度决定。而回填土的剪切波速一段在300m/s左右。关键是对覆盖层厚度的理解与判断。《规范》只明确覆盖层底面的确定，没有明确覆盖层上面的确定方法。根据《规范》的表述及字面理解，现实中，绝大多数地质勘察技术人员将覆盖层的上面理解为场地的表面，也有大量的土木工程技术人员接受了这个观点，使得现实工程中场地类划分出现错误。从现行抗震理论体上，应将覆盖层上面判断为基础的底面。这是因为，地震作用是通过基础底面传至基础、上部建筑物。这个判断对浅基础影响不大，但对深基础，特别是桩基础就影响大了，场地的类别可差1～2级，对建筑物的抗震设计带来较大的误差。

三、回填土地震效应

宏观上的回填土的强度略小于其母体土的强度，变形略大于其母体土的变形。这个可根据承载力检测、剪切波速值上得到验证。回填土的本质是固结程度。回填土的固结时间远远大于地震持续时间，因此，回填土的固结程度对地震无影响。应根据实测的回填土的剪切波速判断场地类别。

经过加固的回填土的剪切波速大于未加固的回填土剪切波速，工程实践中还未遇到经过加固的回填土的剪切波速。加固的回填土只是只是消除了回填土固结变形，并没有将回填土变成了岩石。因此，回填土是否加固对地震效应影响在工程上可忽略。在以后的工程实践中，若发现加固的回填土与未加固的回填土地震效应差较大，那再按实际修正。本文建议加固回填土与未加固的回填土地震效应相同。

穿过回填土的地震效应。穿过回填土的方法一般采用钢筋砼桩、钢桩。桩的长度一般大于6m。桩的竖向刚度远远大于土层，而桩的水平刚度，随着桩长的加长，就很小，甚至小于土层的水平刚度。因此，对于竖向地震效应的场地类别的覆盖层的厚度上面应为桩底面。对于水平地震效应的场地类别的覆盖层应为桩顶面。当然，若能算相应桩长的抗侧移刚度远大于回填土的刚度，那么，对于水平地震效应的场地类别的覆盖层应为桩底面。穿过回填土方法还有一个方法是地下室，特别是多层地下室。地下室的竖向刚度与水平刚度都远远大于土体的相应刚度。因此对有地下室的建筑场地类别划分是覆盖层上面为地下室的底板底面，下面按《规范》选取。这样，对于回填土场地，将出现一个这样现象，同样一个场地，由于基础形式不同，将有不同的场地类别。

四、结语

回填土是一个复杂的土层，至今还未完全认识。根据已有的经验及分析，建议将母体土承载力特征值为130KPa以上的回填土场地划分为一般地段。场地类别分为两种情况，一种为桩基，对于竖向地震效应按桩基地面确定为覆盖层上面，对于水平地震效应，按回填土实测的剪切波速确定，覆盖层的上面为桩顶面。第二种为地下室，覆盖层上面为地下室底板的下底面。这样，处于对场地类别，可能存在多个类别。

当然本文的结论及建议是在现行抗震理论体系得到的，在新抗震理论出来以后，该结论及建议，在新抗震理论体系中进行修改。

作者简介：陈嘉辽，1986.12月出生，本科学历，工程师，从事结构设计工作。研究方向：混凝土结构及钢结构工业厂房的设计及施工。