高填方工程中搭接面处理的重要性

高填方工程中搭接面处理的重要性

庞永锋常学斌冯建辉

陕西建工机械施工集团有限公司安康迁建项目经理部陕西安康725000

摘要：本文以安康机场迁建项目膨胀土高填方工程为例，通过在高填方工程施工过程中的遇到的实际问题及解决方案，进行论述，解释了高填方搭接面处理的机理。指出高填方施工中搭接面处理的重要性。

关键词：高填方；搭接面；填筑体稳定；不均匀沉降

引言

随着经济的发展，生产力的提高，基础建设的大规模展开，工程项目中高填方项目越来越多，如何控制高填方工程施工质量显的尤为重要，从地基处理、坡脚处理、土方回填、搭接面处理等方面来综合考虑，高填方工程最大的难点在于如何将不均匀沉降控制在工程允许范围之内，如何处理好搭接面是控制不均匀沉降关键点之一。

1工程概况

安康机场迁建项目膨胀土高填方工程位于安康市汉滨区富强乡，回填区域主要为俭沟、罗家河、叶家沟、航站区、站坪西侧。

根据工程地质勘察报告，施工区域主要由第四系全新统粉质粘土、碎石、卵石，第四系上更新统和中更新统粉质粘土、碎石及第三系砂质泥岩等组成。地貌单元为丘陵地貌，微地貌单元有河谷、冲沟及河谷冲沟之间的台地、土梁等。河道沟谷主要为地表径流，漫滩及一级阶地全新统冲洪积粉质粘土和卵石土层中含浅层孔隙性潜水，河间台地及土梁其以上区域主要为上层滞水，观测结果显示未见稳定地下水，主要受大气降水影响。

2、工程特点

1）工程处于秦岭南部边缘，丘陵地区，施工区域地形复杂，施工范围广，占地170hm2，东西长度4km，南北宽度1.4km，施工区域整体地理特点概括为：三道沟（俭沟、罗家河、叶家沟），四道梁（俭沟、罗家河东、西梁、叶家沟梁）、八面坡。地形复杂，搭接面占整个施工区域1/2以上。部分区域为贴坡回填。

2）山区机场跨越复杂的地形地质单元，大面积开山填谷，工程量巨大。土方挖方1546万m³，土方填筑1404万m³，施工高峰期日填筑量4万m³～5万m³，施工强度大。

3）施工区域膨胀土高填方，最大填筑高度47m，地基变形、不均匀沉降、边坡稳定性、填土压实及检测方法和评价、地基处理5大岩土工程问题突出，堪称国内外之最。

4）机场跑道适航性要求高，施工区域挖填交替、土性复杂，施工质量的保证至关重要。

3施工方案

根据设计文件及现场试验确定，原地基采用3000kN•m、4000kN•m置换强夯；坡脚采用2000kN•m普通强夯；土方回填采用碾压加2000kN•m满夯；

搭接面采用开台阶分层碾压加普通强夯。

当原地面自然坡度陡于1：5时，原地面应挖成台阶，台阶高宽比1：2，台阶宽度不小于1m，整平后进行分层碾压回填，回填1.5m后进行强夯，强夯能级采用2000KN•m正方形布置夯位，夯间距3m，采用两遍夯，夯点布置按三排点布置，回填区域一排点，回填与原地面交界面一排夯点，台阶部位一排夯点。直至距回填顶面约2m处止。

4.处理效果

（1）原地基处理，对于土层厚度<4m区域采用3000kN•m置换强夯、对于土层厚度4—6m区域采用4000kN•m置换强夯，从而消除原地基沉降。采用不同能级置换强夯来消除不均匀沉降，从强夯处理效果来看最终复合地基承载力均达到设计要求。

（2）对于搭接面的处理，搭接面采用开台阶分层碾压加普通强夯处理方案是比较成功的，通过沉降观测，不均匀沉降均在设计允许范围以内。

5、搭接面处理的机理及不同高差处理方式分析

高填方工程中，因回填土与原状土密实度存在较大差异，以安康机场为例，根据现场取样试验原状土压实度为81～85%，回填土压实度为94%，两者之前存在较大差异，

另外，标高较低部位回填土厚度较大，相当于对原地基加载，回填厚度不一是导致不均匀沉降的原因所在，在高填方工程中，特别是有搭接面的高填方工程中，不均匀沉降必然存在。如何让不均匀沉降控制在允许范围之内是整个高填方工程的重中之重。而高填方工程不均匀沉降控制的关键点在于如何处理好搭接面。

开台阶加强夯处理主要通过开台阶消减高差过大，导致原地基产生不均匀沉降；

通过强夯对原地基加固，同时对原地基一定深度原状土进行扰动，形成缓冲带，使得沉降在一定范围趋于一致。最终目的是将不均匀沉降在工程允许范围之内。

同时使原地面与填筑体之间更好的结合，避免出现明显的新旧交界面，在雨季地表水，地下水位变化时不会成为通道，保证填筑体的稳定性。

在安康机场高填方施工中，对原地面坡度大于1：5小于1：3台阶宽度为1.5，高度0.5m，对原地面坡度大于1：3区域，台阶宽度大于3m，高度1.5m

回填前采用强夯对原状土进行处理，一方面增加原地基承载力，另一方面利用强夯巨大的冲击能对原状土深度3～4m进行扰动，形成缓冲，让沉降不集中在某一处高差较大的区域，从而削弱不均匀沉降。

通过现场沉降观测安康机场不均匀沉降处于设计控制范围之内。

另外大型高填方工程因施工区域较大，地勘资料相对较粗，通过开台阶揭露一定深度范围内土层，再通过强夯对原地基一定深度进行处理，可以有效的发现一定深度下伏地层是否存在不良地质情况，从而及时进行处理。避免因地质差异导致局部沉降差异过大。

在安康机场高填方施工过程中通过开台阶以及强夯施工过程中夯沉量突然增大，吸锤等现象。在罗家河，俭沟均发现局部下伏地层存在厚度不同的淤泥层，深度2～4m。并及时进行处理。

6.结语

高填方工程中，原地面较为平缓的区域通过原地基处理，回填质量控制可以很好的将沉降控制在工程允许范围之内，沉降基本属于整体沉降，对工程整体危害相对较小。

在高差范围较大的山区，丘陵地带，地质情况十分复杂，勘察报告很难做到详尽。不均匀沉降给工程带来的风险非常大，轻则工后沉降稳定时间超乎预期（甘肃某高填方工程沉降稳定期超过2年远远大于规范的两个雨期），重则导致工程失败（攀枝花机场）。

因此搭接面处理方案、处理质量是高填方工程最为关键的因素之一，不同的高填方因地区差异，应根据设计文件、结合施工现场实际情况，通过试验进行确定。特别是高差较大部位，通过大范围开台阶进行处理，从而避免局部沉降过大导致不均匀沉降超过工程允许范围。

参考文献：

[1]安康机场迁建工程强夯地基试验报告，陕西陕西海嵘工程试验检测有限公司，2017.2.

[2]安康机场迁建工沉降观测报告，西安中策资讯科技有限责任公司安康佳维分公司，2018.5

[3]《民用机场飞行区土（石）方与道面基础施工技术规范》（MH5014-2002）

[4]《民用机场高填方工程技术规范》（MH/T5035-2017）；

[5]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑地基处理技术规范：JGJ79—2012.北京：中国建筑工业出版社出版发行，2012.

[6]《土工试验方法标准》[2007版]（GB/T50123-1999）；