随着我国经济发展，城市化进程日益加快，城市建设的投资力度与日俱增，随之而来的一个问题是大量建筑垃圾的产生。

 

　　据估计，近几年，我国每年产生的建筑垃圾总量约15.5亿吨至24亿吨，占城市垃圾的比例约40%。由于未来数年，我国将加速推进城镇化，新建建筑将快速增加，建筑垃圾排放量会越来越大。因此，未来十几年将是我国建筑垃圾大量产生的时期。

 

　　针对城市建筑渣土管理处置存在的问题，政府近几年来已出台了一系列措施加强对其处置的管理。但在此之前，由于种种原因，仍有不少建筑渣土未被妥善处置，被随意填埋在城郊，与其他生活垃圾、土体一起形成了杂填土。

 

　　杂填土组成较为复杂，主要由土及建筑垃圾组成，包括砂浆块、混凝土块、砖头、钢筋混凝土板、剔凿下来的桩头、金属、竹木材以及在建筑装饰装修过程中产生的的各种材料和其他废弃物等，其中还常常含有其他生活垃圾、植物腐殖质等，各成分没有固定的组成比例，颗粒尺寸悬殊，空隙大小相差较大，回填时间不一，因此造成了杂填土的物理力学性质较为复杂，变化较大。

 

　　由于城市化进程的快速发展，大量城郊土地被纳入规划范围。若拟建场地内回填的杂填土厚度较大，当基坑开挖后，基槽以下仍存在一定厚度的杂填土，由于其结构松散、均匀性差、不同部位厚薄不一，导致不同部位的地基承载力和压缩性存在较大差异。对杂填土地基采取何种措施进行处理，成为了当下一个日趋重要的问题。

 

 

　　北京经济技术开发区某在建项目，勘察报告显示场地内主要是以建筑垃圾为主的杂填土，回填时间小于两年，其厚度变化大（0.9m～18.0m），杂填土层最厚达18m。基坑开挖深度最深为11m左右，开挖范围内未见地下水。根据勘察报告，地基中杂填土层厚度普遍在8～10m。

 

　　从前期开挖的探坑也可看到在杂填土区存在大量的建筑垃圾，包括桩头、砖块、混凝土板等，其中也混杂不少生活垃圾，土质成分复杂。

 

　　3.深厚杂填土地基处理措施

 

　　新近回填的杂填土承载力低、压缩性高、均匀性差且具有湿陷性等特点，会造成地基沉降不均匀或沉降过大。针对杂填土地基，通常的处理办法是采用换填、强夯、桩基或复合地基。

 

　　由于拟建场地周边存在大量已建成建筑物，处在强夯影响范围内，故不宜采用强夯施工；而杂填土层厚度较大，若采用换填或桩基础进行处理，成本相对来说比较高，而且无法满足工期要求。设计单位通过分析对比，最终决定采用柱锤冲扩桩复合地基这一方案进行处理。

 

　　柱锤冲扩桩即将柱锤提升到高处后让其自由落下，利用重力势能冲击成孔，对周边土体进行挤密，随后分层填料并夯实形成扩大桩体，与周边土体共同作用组成复合地基。回填料采用具有一定配合比的水泥碎石土拌合料。柱锤冲扩桩产生的挤密效应、置换作用能够较好地解决杂填土地基存在的压缩性高、均匀性差、具有湿陷性等问题。由于柱锤冲扩桩复合地基技术成熟、工艺简单、工期要求短，且成本相对低廉，对周边已有建筑物影响小，处理深度较大（可达15m），近几年逐渐成为处理城市深厚杂填土地基的一种主要手段。

 

　　在该项目中，对于承载力要求较低的杂填土地基，比如地下车库部分，采用柱锤冲扩桩复合地基的处理方案；对于承载力要求较高的杂填土地基，比如高层住宅楼，则采用柱锤冲扩桩+CFG桩的多桩型复合地基的处理方案。柱锤冲扩桩的终孔条件以设计桩长控制为主（即穿过勘察报告提供的杂填土层底标高），贯入度控制为辅（最后两击夯沉量不大于5cm）。

 

　　柱锤冲扩桩+CFG桩的多桩型复合地基，由于柱锤冲扩成孔和成桩时对周边土体有一定影响，施工时考虑到对CFG桩的成品保护，故安排先进行柱锤冲扩桩的施工，再进行CFG桩施工，避免前者施工对后者造成影响。同时考虑到会出现长螺旋钻机在渣土层中遇到地下障碍物后钻进困难或无法钻进的情况，针对这一问题，拟在桩位周边的CFG桩强度达到设计值的75%后，统一用柱锤对该部分CFG桩进行引孔，将地下障碍物破碎或挤开后再用长螺旋钻机进行CFG桩施工。引孔深度以穿过杂填土层为原则。若柱锤无法破除障碍物，则必须由设计提供方案进行临近补桩处理。

 

　　我国已将绿色建筑纳入到国家五年发展规划中，“十二五”规划明确提出，建筑业既要加大既有建筑节能改造投入，又要推进新建建筑节能，要推广绿色建筑、绿色施工，着力用先进的材料、信息技术优化结构和服务模式，大力发展符合绿色建筑要求的新型建材及制品。因此地源热泵这类节能环保技术开始逐渐得到广泛应用。地源热泵是一种利用浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调设备，既适合单家别墅、商用建筑，也适用于多层公寓。

 

　　在该项目地下车库区布置有大面积的地源热泵区。涉及到地基部分的地源热泵的施工包括竖向管井成孔和水平管沟开挖，均是在地基土中进行，与地基处理施工交叉作业。由于地源热泵竖向管井成孔施工采用了泥浆护壁的施工工艺的缘故，施工过程中会产生大量泥浆，并且在成孔后使用泥浆对竖向管井钻孔进行回灌。在颗粒相差悬殊、孔隙较大的杂填土地基中，如果对施工工序以及泥浆处理不当，将会对地基造成不良影响。

 

　　考虑到地源热泵竖向管井和柱锤冲扩桩各自的成品保护，应合理安排施工工序。综合分析后，首先进行柱锤冲扩桩的施工，避免柱锤在冲击成孔、对周边土体挤密、填料夯实成桩时对周边竖向管井造成影响。另外，由于柱锤冲扩桩的桩身材料为水泥碎石土的拌合料，考虑到桩间土含水率对桩体强度的作用，竖向管井施工应安排在柱锤冲扩桩施工完1周以后进行，保证在桩体强度达到设计要求之前桩身不受泥浆影响。

 

　　由于地源热泵的施工中需要设置泥浆坑和泥浆管沟供施工时泥浆循环，为避免泥浆泡槽，地基处理施工时采取在地源热泵区的预留1m覆土保护层的措施，防止泥浆渗入基槽以下对地基产生不良影响。

 

 

　　①泥浆池和泥浆沟做好防渗漏措施；

 

　　②在杂填土区域内竖向管井施工过程中，采用套管跟进施工，套管长度须大于杂填土深度；

 

　　③杂填土区域的竖向管井使用水泥砂浆代替普通泥浆进行回填，并确保注浆的深度、注浆量和浆体强度；

 

　　④确保水平管沟回填密实度满足规范要求；

 

　　⑤地源热泵水平管沟回填时间为竖向管井施工后3到4周，留待孔隙水压力消散后再进行后续结构施工。

 

 

　　本文对北京某在建项目中针对杂填土地基导致的几个常见问题采取的处理措施进行了简单的综述。