黄土地区平山造地岩土工程设计方法研究

柏江源

(湖南高速铁路职业技术学院,湖南 衡阳 421001)

1 地基的处理与设计

1.1 地基处理原则

要明确在该类型岩土工程中，地基处理工作的相应原则。笔者认为在地基的处理与设计过程中要遵从以下原则：第一，要最大限度避免原有地基的沉降；第二，要最大限度克服黄土地基的湿陷特性；第三，要采用合理的防水、排水设计方法，保持原有地基的稳定。

1.2 表层地基的分类

一般情况下，可以对黄土地区的表层地基进行如下分类：其一是高度变化大、分布面积大的湿陷性黄土，在该类地基的处理过程中，要着重解决湿陷性问题。其二，是在沟谷地形区域存在的冲积积物，在处理过程中要注重压缩性的控制。其三，是因人造堤坝而形成的淤泥和沉积物，在设计和施工过程中要进行降低压缩率处理，在施工后期要关注地基承载力变化并尽可能提高地基承载力。

1.3 不良地基的处理

在黄土地区，主要存在崩塌、滑坡、土洞、悬岩等不良地基区域。在地基处理过程中，要对上述四类不良地基体进行分类处理。在对崩塌地质区域进行处理的过程中，要通过挖掘的方式将影响施工的堆积物进行取出，将堆积物取出后不需要进行运输，采用就地解决的方式一方面可以节约施工成本，另一方面也可以减少设计和施工难度。具体可以在土方填筑工程中进行合理处理。在对滑坡进行处理的过程中，整体稳定性无需进行过多考量，当滑坡影响范围不大时可以进行碾压处理，在处理较大规模的滑坡堆积物时，可以采用强夯的方式进行施工。在挖方区的滑坡处理方面，要在开挖过程中确保滑坡的整体结构稳定的情况下，最大限度避免产生滑坡风险。在土洞的处理过程中，采用追踪的方式继续挖掘，分层进行回填工作。在处理隐藏土洞的过程中，要根据隐藏深度的不同进行不同能级强夯处理。在悬岩的处理方面，原则上要对悬岩进行削除。

2 土方填筑工程的设计与施工

整个工程设计与施工的主体环节在于土方填筑。进行该项施工的目的一方面是要使填筑工程产生均匀、稳定、密实的效果，最大程度避免后期地质整体沉降或不均匀沉降。另一方面是为了解决利用黄土进行填料时的湿陷性问题，避免后期建设过程中出现的高压增湿变形情况。

2.1 填筑体处理

要处理好填筑体控制环节相关问题。在填筑体控制环节，要对施工工艺和相关参数进行严格控制，具体施工实践中，要根据地质密度要求、土壤性状、含水量情况以及场地特殊条件对设计与施工方法进行优化。一般情况下，处理方法为震动碾压法、冲击碾压法以及填筑强夯法等。三种方法各有利弊，要根据工程实际情况进行选择。具体而言，当原有地基呈现出厚度较大的松散情形时，可采用强夯的施工方法。在填方区靠下部分，如果适宜的工作面没有形成，可采用振动碾压法进行施工。在填方区靠上部分的大范围施工中，可采用冲击碾压法进行施工。

2.2 交接面处理

要处理好交接面控制的相关问题。该区域一般分为原有山体与填筑体之间的连接面、工作搭建面以及填挖方过渡区域等部分。在对原有山体与填筑体之间的连接面处理的过程中，其目的主要是为了使在斜坡区域二者能够实现有效结合；解决施工过程中湿陷性黄土不利于施工的问题，利用土方填筑工作面为施工营造便利的施工平面和条件；在接坡位置的填筑体一般情况下会受到地形的影响无法做到真正压实，在处理接坡的过程中可以对该区域结构进行有效补强，增强结构稳定性，见图1。

在工作搭建面的处理过程中，可能会出现各施工主体之间在起始填筑标高方向、施工进度等方面存在差异的情况，这些差异会直接导致在填筑体结构内部出现多个工作面。因此，在设计和施工过程中应当考虑到工作面之间的进度差异，避免人为工作面差异出现，见图2。

在处理填挖过渡区的过程中，相较于填方区，挖方区可能出现无显著沉降的情况，在部分情况下还会出现一定程度的卸载回弹，如果在处理该区域时缺乏重视，会产生过渡连接区沉降程度差异较大，影响整个地面的施工质量，如图3所示。

3 边坡的设计与处理

3.1 坡形与坡脚设计

在坡形设计的过程中，应当进行稳定性设计优化。稳定性计算环节中，需要采用天然含水率和塑限含水率的抗剪程度进行稳定性计算。在规模较大的施工项目中，一般情况下排水设施铺设较为完善，因此不需要考虑饱和状态。在坡形设计中，如果其安全性能不能够达到设计文本的要求，需要采取一定措施予以应用。具体而言，处置方案有两种：其一，可以采用降低下滑力或加强下部支撑力的方式平衡下滑力。其二，增加内在结构强度，达到剪应力不超过抗剪强度的效果，增加稳定性。在坡脚设计与处理的过程中，要关注原有地基变形和沉降的抵消。除此之外，还应当关注坡脚区域的侧方形变。因此，在坡脚内侧区域以及地基外侧区域需要进行特殊地基处理。

3.2 坡面的处理与防护

水流侵蚀可以导致坡面结构稳定性降低。因此，在该类型地貌特征的施工过程中，需要对水流侵蚀进行一定程度的预防和保护。在黄土地区进行坡面防护时，应当对植被进行多维综合防护。在植被多维综合防护下，可以确保坡面不受风、雨等自然环境变化的影响。在该种防护体系下，主要利用和增强了植被根系的水土保持功能，以此保护坡面结构稳定。