高填方场地设计应注意的几个问题

高填方场地设计应注意的几个问题

杜娟

（西北电力设计院有限公司  陕西省西安市710075）

摘要：电厂的选址受国家政策、自然环境、煤源地和水源地位置、城市发展与环境的协调性、环保、安全等各种因素制约，高填方场地会经常遇到，如何在满足电厂建筑地基要求的前提下对高填方场地经济、高效、快速的处理，对设计、施工来说都是一大挑战，伴随高填方地基的主要问题是稳定性、工后沉降、差异沉降等。基于此本文主要对高填方地基处理应注意的几个问题进行分析探讨。

关键词：高填方；地基处理；注意问题

1、前言

高填方场地具有填筑厚度大、边坡高度高、填方工程量大，填土厚度差异大、地下水影响复杂等特点，易产生不均匀沉降和边坡失稳问题。在工程施工过程中，结合工程实际和其他工程的经验，总结出高填方地基处理应注意的一些问题，如果在这些点上进行严格控制，一般均能达到地基处理的预期效果。

2、高填方场地的设计

高填方区多回填就近开挖出的粉土、粘土、粉质粘土、砂砾石、碎石、块石及碎屑的一种或者多种的混合物，通常密实性较差，因此；必须对填方区域进行处理。目前常用的高填方地基处理工艺主要是加速回填土的密实，包括分层碾压法、强夯（强夯置换）法、碎石桩、GFG桩等方法，以上方法都已在实际工程中得到过应用，取得了较好的工程效果，其中分层碾压法、强夯（强夯置换）法应用较为广泛，是比较经济高效的方法。如某在建2X300MW机组发电工程，土方最大回填厚度约8.0m，采用分层碾压法进行厂区回填，结合GFG桩、碎石换填等方法进行地基处理。

高填土的设计主要是解决填土稳定性、变形沉降、工后沉降问题。对于填土边坡通常根据规范采用圆弧滑动法进行稳定计算，根据具体情况需要可采用人工护坡、加筋法、锚杆（索）格构梁等进行加固，确保稳定满足规范要求，填土的计算参数应根据回填土压实后土工试验确定。而对于高填土的变形问题，目前尚为一大难题，因为目前尚无规范的方法进行工后沉降计算，而且高填土处理后的工后沉降变形存在蠕变问题，难以准确计算。填土设计还需注意排水盲沟、填筑体及四周防水等措施，否则填石（土）浸水会产生一定的湿陷变形。

现行规范的变形计算公式不适宜高填方块、碎石夯实地基的变形计算，考虑模量的经验公式和数值分析法是计算块、碎夯石夯实地基的有效手段，具有较强的推广价值。也有学者认为高填方块、碎石夯实地基变形计算比较适宜手册介绍相关本构模型及采用的室内试验研究获取计算参数的手段。

根据目前的工程应用情况，采用分层压实地基的质量比较容易控制，可以每层进行压实度或其它指标检测。缺点是造价高、工期长。采用分层强夯（强夯置换）法处理填土，具有速度快、造价低特点，缺点是工程质量跟施工单位的施工管理水平、施工质量有很大关系。

3、高填方场地施工的要点

3.1回填前的清表

原场地回填范围内的杂草、灌木、树木、腐殖土、水塘和沼泽土等要清除干净，厚度以见到原状土为宜，一般厚度在30cm左右。

3.2原地基处理

对清表后地基仍较软弱的区域进行处理，一般采取挖除换填、碾压和低能级强夯等措施。如原地面位于原来的汇水带内，在原地基处理完成后，铺垫一层1m左右的碎石垫层，碎石垫层顶部和底部需设不透水层，以便排除原地表径流及防止引起回填土的沉陷。

3.3填料的选择和处理

对于选用周边开山石回填时，填料级配对强夯效果有很大影响，为满足级配要求，需控制最大粒径和颗粒级配，对于块石粒径较大时，须对块石进行破碎处理，如块石粒径不满足要求且现场不具备分解条件，则宜将大块石填在地基深处，或将大的块石和细小颗粒填料一起填筑，形成级配较好地基填料。

3.4强夯夯点布置

要注意上下层的夯点要错位布置，上一层的夯点要位于下一层夯点所围成的三角形或正方形的形心，一方面加固了夯间的薄弱地带，另一方面加强了层间的咬合，起到了锁紧的作用。这儿要注意分层厚度一般此规范规定的相应能级的加固深度小1—2m，原因就是上层夯点施工时对下层地基的夯间起到加固作用，使层间结合紧密。‘

3,5排水设施设置

如果填方完成后的最终场地仍位于山体一侧时，应注意设置排水设施。除了在底层设置碎石垫层外，在每个回填层表面设置碎石盲沟，盲沟宽度和高度设置时应考虑所属地的降雨量和山体的汇水量，盲沟一端应和原山体相接，接通原山体汇水通道，在出口部分设置反滤层。

3.6工后沉降控制

处在低洼地的填土就像一块大的海绵体，吸纳来自周围和场地的水，随着时间增加，土的含水量增大。而含水量增高，土的强度降低，沉降随之增大。当含水量达到一定程度后，可能会在回填土地基中形成渗流，一旦渗流形成，地下水的流动将带走一些细小颗粒，引起土颗粒长期流失，使地基土被掏空，导致地基突然出现较大沉降和不均匀沉降。因此，对于由于水的问题可能引起较大工后沉降的回填土地基，如黏性土为主的回填土地基，当建（构）筑物对沉降比较敏感时，可结合GFG桩、灰土挤密桩等进行地基处理；确保建（构）筑物安全和正常使用，

为尽可能减小填土厚度不均引起的差异沉降问题，可以针对不同的填土厚度，采用不同的填料和夯击能量来改变地基土的压缩模量，使不同厚度处地基的总沉降接近，来达到控制差异沉降的目的。当同一栋建筑部分基础落在挖方区域，部分基础落在填土区域时，可采用超挖挖方区回填和对填方区采用大能级强夯等措施来减小差异沉降。

3.7分层堆填

强夯的回填方法必须采用分层堆填，绝剥禁止抛填。分层难填的厚度可根据运输车辆的吨位，取0.8~1.3m。按回填层厚4m计算，回填三层左右便可。填料需充分的拌合，以达到良好的级配，确保加固效果回填土碾压厚度根据碾压方式方法不同厚度不同，一般厚度在2.5m左右，具体参照下表：

3.8强夯顺序 

不同能级区域分界处应先进行高能级施工，再进行低能级施工。相邻强夯区域存在高程差时，先施工较低处，再施工较高处。不同能级区域分界处应以“高能级覆盖低能级”为原则进行夯点布置。

4、结语

综上所述，电厂高填方地基处理中遇到的问题往往是以上要点的其中几点的组合，只要在施工中严格执行设计要求，并按照上述控制点指导施工，就能达到地基处理的要求。

参考文献：

[1]陆海春，高填方路段档墙在施工过程中的质量事故原因及处治方案[J]．低碳世界，2016( 27)：220-221.

[2]洪刺军，黄堂松，项桐发。山区填土地基强夯设计施工问题综述[J]．浙江建筑，2005，22(5)：30-31。

[3]谭超．强夯法在山区地基加固中的应用[J]．中国水运（下半月），2010，10(7)：215-217 。