高填方岩土工程设计策略

胡兆江，邹 愈，曹启增

（1.信息产业部电子综合勘察研究院，陕西 西安 710054；2.陕西科技控股集团有限责任公司，陕西 西安 710077）

1 高填方岩土工程设计需要注意的问题

1.1 控制成本

在高填方的岩土工程项目施工作业中，尤其缺少整体化的规划监控，就会造成一些公司太过于追求经济效益，一味地去降低工程成本，导致岩土工程施工质量达不到建筑设计的要求。因而，在高填方工程设计工作时，要保证工程项目质量达标，要求工程人员加强对工程的成本管控，减少不必要的资金支出，来提升高填方项目施工的经济效益。

1.2 计算土方平衡

为了进一步提高岩土工程设计质量，要高度关注土方项目施工中作业的平衡，确定好土方挖掘的精准度，不断修订项目的设计方案，并在此环节之上，还要多加注意多个要点问题。很多高填方土层表面有比较丰富的植被覆盖，因而在计算土方时，还需要对现有的植被加强铲除的处理，不同植物产出的厚度也不尽相同，乔木类的植物厚度铲除量约为2 m，而灌木类的植被铲除量在1 m左右，如图1所示。如果软土层有一些水体，那么还要及时将土层去除，确定土层松散系数。在土方内部松散系数也逐步加大，一般状况下，土方内的松散系数为1.1～1.5。

图1 高填方

在土方运输到填筑的工区内，要做好填方的科学处理，还要对填方做好合理的压实处理，保证其变得更加硬实，进一步控制软土层内部土层松软系数，将其数值确定在1.1范围内。在地基开挖时，会形成大量土方量，因此在高填方岩土工程设计期间，不能够忽略该土方量挖掘，做好提前测试工作，精准测算出土方量，避免延误项目施工工期。

2 高填方岩土工程土方平衡设计

2.1 减少前土方和挖土方的作业

在高填方的岩土工程设计的前期，有关设计师还要对现场做好详细的勘察，尽量选择比地基工程高出0.5 m的围岩，避免填方岩土工程地基带来损伤破坏，还能够方便后期方案的优化调整和设计。

2.2 重视排水措施的设计

在高填方的岩土工程项目施工期间，有些工程场地位于山区，这些地区、地形复杂而且伴有河流，水流流速偏高，这就给高填方岩土工程作业带来更大的困难，设计师还要重视这些排水设施的设计。在填方位置之上，铺设大量排水沟设备，放置过滤池、沉淀池，水流引入到附近河道中来，或者引流到市政排水管道中。

2.3 重视坡面的绿化防护

要加强对高填方岩土工程边坡的保护，而且防护层，大多会使用种植植物的方式来巩固土层，用植物根茎去加固土层，巩固边坡，还可以有效减少地表径流，实现保护周边护坡环境的目的。

3 高填方工程设计的策略方法分析

3.1 重视回填土含水量的把控

在有些高填方岩土工程作业中，填方土的含水量会低于最佳的含水率，如果单纯地依靠洒水就很难保证为填土方达到设计的水准要求，而对于含水量比较高的混凝土，可通过晾晒方式来控制土方内部的含水，进一步降低内摩擦角或者提高挡土墙等稳定系数方式，来提高施工的质量。

3.2 使用强夯法来处理地基

一般状况下，对高填方岩土工程地基都会使用强夯法来分层式地碾压，使用强夯法进行工程操作，这种施工方法耗时相对较短，而且施工成本比较低，受到了工程企业的青睐。在实际应用中，还存在许多问题，在地基处理上，地基存在不均匀沉降的问题，尤其是地基的深入夯实效果会变弱。部分工程作业人员在施工时，需要挖掘施工区表层土壤，挖掘作业不影响到施工效率和工程资源的使用，针对这种状况，需要使用强夯法加固，受到回填土粒径不同影响，地基土就可能会受到雨水冲刷影响，产生了不均匀沉降。针对这种状况，在回填土施工作业中，可以使用分层回填的方式。工程人员加强土石料分层的调控，并使每层回填土的厚度实际厚度不会超出2 m。

3.3 填土加固处理的质量控制

在岩土工程项目的填土加固作业中，土石方压实度和选择土石方石材类型不同，达到最佳化使用状态。工程公司还要针对现有地基加固的工程效果，注重重点控制外部因素的影响，高边坡的土壤含量偏低，很难达到工程建设的目标。在土方回填施工操作中，如果仅仅依靠洒水处理作业方式，很难提高土壤排水量，采用工程回填方式操作，施工范围面比较广。在高填方边坡回填作业中，工程人员要以实际工程填土质量规范作为具体依据，对填筑土方还要进一步压实加固，以使得整体施工作业质量达标。

3.4 挡土墙的选择

岩土工程挡土墙的设计期间，挡土墙的操作方式较多，但是要特别关注，在高填方岩土工程设计中，有些挡土墙不能应用，其主要原因在于高填方岩土工程因压力值偏大，采用斜式挡土墙的施工方式，挡土墙会向着地基主方向倾斜，这会造成土方夯实系数下降，影响到整体倾斜式挡墙的施工作业的安全。

3.5 地基处理

在高填方地基处理的作业中，强化处理方式运用的优势较多，而且施工速度快，能够显著提高高层建筑工程施工效率，有效地缩短项目施工时间。工程工艺使用比较简单，而且施工成本低，可增加更多经营效益。但是高填方的工程在地基夯实处理时，也有许多缺陷，在夯实地基时，还要使用强夯设备来使填筑的地基坚固度达标，采用填筑地基，使周边地基土层密实度提升，提高土层密实度，有些地层承载力会显著高于周边土地承载力，及表面土体密实度比较好。但要进行外填处理，因而可能会造成项目施工效率偏低，高填方岩土工程在软土环境中起伏较大，会出现土地移动问题，使用强夯的方式来处理地基，就会造成地基产生不均匀沉降，也不能够确保地基结构体的稳定和项目施工质量达标。对于地基工程作业来讲，夯实力度基本相同，填方石料厚度基本一致，进一步确定夯实的密度数值，避免再次出现地基下降的问题发生。

3.6 高填方建筑工程的准备工作

在高填方岩土工程作业中，施工作业人员要准备好充足工作，做好实地的勘察、工程方案的设计及工程设施设备准备。在一些施工案例中会发现，因为没有做好前期准备工作，会造成整个工程项目施工进度被延迟。如果在项目结束之后遇到这些问题，有可能是因为工程方案设计不合理，设计师并没有考虑到细致的问题，忽略了外界环境影响因素的问题，存在一些质量问题。因此，在项目工程施工作业期间，还要工程人员做好全方位施工准备工作，工程人员在现场进行地基勘察，制定完善的工程施工计划，对该地区的工程条件要做好充分的调查，科学安排工期和施工的作业计划。

3.7 做好高填方岩土工程的排水措施处理

高填方岩土工程项目施工为山区地区，该地区地势相对陡峭，而且地面起伏较大，减少这些地区给项目施工作业带来的负面影响，会使用高填方施工方式，使得地基受力更加均衡。在填土排水作业中，面临突出难题就是由于山地汇水面积大，水流相对湍急，在土方填充区域，并没有设置临时排洪设备，科学处理临时边坡坡底积水。施工人员还要设置排水沟，填封沟槽，高填方边坡土层比较松软，容易被忽略，而且高填方岩土工程排水作业难度大，而且地区土层相对松软，缺少植被就会造成土层松散凸面土层流失较多，做好及时土层排水设施控制。在高填方过程中，还要重点关注土层完整性，设置永久性急排洪设施。通常来讲，在岩土工程项目建设中，还要设计临时性排水节点，进一步提高排水量，对于边坡坡底或者坡顶位置，科学铺设排水沟。由于高填方边坡表面的土层结构相对来讲比较松散，容易发生边坡下滑的问题，这就要求采用有效措施，避免雨水从上部向下流动，给边坡坡面带来巨大冲刷力度。当填方坡面的土层背部破坏后，就会出现土壤流失，因而就要放置沉淀过滤设施设备，避免水土流失，否则造成泥土流入到河道内，或者进入到城市排水管网中，给居民带来生活的不便。

3.8 保护坡面的绿化

工程人员保护坡面，采用种植绿色树木绿化防护措施，并铺设钢丝网，喷射土浆液来施工，这种加工方式填土结构比较松散，如果雨量大，那么就陷入了坡顶上，也会出现土层颗粒物被冲刷。长时间下，就会造成砂浆液表面脱空，在高层边坡，可在边坡表面草皮种植，或铺上其他类型植物。

3.9 采用分层夯实方法来加固

高填方岩土项目施工作业的夯实作业是一类技术工作，而且是重要工程作业，但是施工作业难度比较大，如果未能够做到严密夯实，就会给周边施工作业带来负面影响。在施工工作中，很难使得土层含水密度达到设计标准，而在地下有很多泥浆液，因而在夯实地基前期，还要求工程人员对施工场地做好全方位的勘查。如果发现地下存在较多泥浆液，就可以采用放置填充物的方式，来将地下泥浆液挤出来。当泥浆问题处理完成之后，还要在地上去填土，使用分层填土方式，让填充土壤都能够得到密实。在填充土层作业中，工程人员预留一段时间，让土层自然沉降，使土壤之间缝隙减小，土壤密切接触，才能够加固地层。施工人员对施工现场土层全方位勘查，了解开挖区内土层，不同深度中土壤的密实度不同。将这些土层划分若干层次，针对不同的土层，使用不同夯实方法，以此来加固土体。另外，工程人员还要结合项目施工方案要求和自己施工经验，选择恰当的夯实方法和设备，尽量使土体的密实度达到设计方案的标准，增强土层硬度，才能够保证整个地基稳健安全。

4 实例分析

通过以某学校的填方岩土工程作为实例，该学校的工程区域都是呈现着从高到低走势，同时在学校周边有东部地带，造成建筑物的东面形成了高边坡。根据当前施工的技术方案需要，将标高超出88 m之上的土层挖出来，将土层回填到凹凸地带，其余均可以运输到施工场地之外。为了进一步优化工程方案，要对现场进行全方位的勘察，做好挖方平衡计算，测算出开挖标高值为80 m，使用这种土方填挖方式，减少开挖厚度，也进一步优化填土工程施工方案，提高施工场地内部土层承载力度，也使整个建筑物平面高度下降，降低建筑物周边边坡，进一步简化项目支护方案，提高整个建筑工程安全水平。

5 结束语

在高填方岩土工程项目设计环节中，有关工程单位还要深度分析研究项目方案，开展施工现场调查，优化设计方案，优化设计工程图纸，显著降低项目施工成本，保证整体施工安全。高填方工程问题是当前建筑项目中相对繁琐的问题，在项目建设初期，没有重点考虑高填方工程的问题，那么对于后期项目建设也会带来负面影响，甚至会影响到整个建设项目施工，地基没有打好，而出现失败风险。工程公司前期投入巨大人力物力耗损，会给公司带来巨大经济损失。因此高填方作业中，就处理好地基问题，是当前施工项目中重点内容。公司结合地质勘查结果来确定地基夯实方案，及测算出土方填筑量和夯实强度，根据最终建筑项目施工基本要求，压实土层，提高土层密实度，减少土层颗粒物，使得土层密实度水平得以提升，避免出现地基沉降问题发生。工程公司还要结合当前土层夯实方案要求，来选择合适的设备，提高整体岩土工程施工质量。