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高填方工程控制要素杂谈

 悠游2019 2024-08-28 发布于广西
高填方工程控制因素众多,应熟练掌握工程的各个环节,尤其是关键环节的有效控制,是有效确保高填方工程安全、经济的核心所在。
一、填料的合理选择与应用
填料的有效选择使用是高填方在整个工程链条上最为基础的环节,对填方的沉降量控制,边坡的稳定性和工程的经济性具有至关重要的作用。
高填方材料多为就地取材,利用区内堑坡、隧道等开挖产生的土石材料,或在附近选择合适的借料场取料。因此,填料的选择在各方面允许的条件下,宜尽量选择级配优良而水敏性较低的巨粒土、粗粒土材料。不得利用泥炭土、有机土、强膨胀土、盐渍土等材料进行填筑。不得利用高液限土、弱~中膨胀土进行直接填筑,而应采用必要的改性和必要的工艺辅助下方可应用于填方工程,但应在确保填方稳定安全的基础上,评价工程的经济性与环水保因素。
当然,无论采用什么样的填料,均需对填料进行基本的土工试验,从而判定填料的基本物理力学性质,从而有效获得高填工程相关填方指标和确定针对性的填方工艺。
二、高填方边坡坡形坡率的确定
高填方边坡的目前工程最常采用的是台阶形,即从上至下边坡的坡率逐渐放缓,并设置相间的平台形成类似台阶状的高填方边坡。这种坡形坡率设置的最大好处是边坡的稳定性较好,便于工程的施作,且利用平台上设置的截水沟可有效截断上部边坡的汇水,从而有效控制了各级边坡的地表径流强度,减小了边坡的冲刷力度,有利于边坡的安全。
对于土质填料,填方坡率从上至下依次可选用1:1.5~1:2的稳定坡率;对于岩质填料,填方坡率可依据填料的强度从上至下依次可选用1:1.1~1:1.5的稳定坡率。当然,对于水下填方体,填方的坡率应依据填料的性质在1:1.75~1:2.5之间选择。各级填方边坡之间的平台标准宽度可在1~2m之间选择,各级边坡的标准高度从8~12m之间选择。
此外,工程中有时也会采用折线形填方边坡,即从上至下边坡的坡率逐级放缓,各级边坡的标准高度多采用8m,坡率同台阶形填方边坡。考虑到折线形边坡由于没有在边坡的合适位置设置平台截水沟,不利于下级边坡的抗冲刷,故不建议在折线形土质高填方在多雨地区应用。
图1 台阶性填方与折线形填方示意图
三、边坡的稳定性分析
高填方的稳定性是确保坡体安全的关键,是验证对应某种填料设置的坡高、坡形坡率合理与否,核查地基是否需要进行处治的关键指标。
场地平缓段的高填方的局部与整体稳定性均可采用简化毕晓普法进行核查,但不同的填料所选用强度参数应有具有针对性。陡坡地段的高填方除采用简化毕晓普进行核查外,还应进行核查填方体依附于陡坡的整体与局部稳定性。
四、填方体的沉降分析
高填方由于填方规模大,填方在施作与后期运营阶段存在不同程度的压密变形和固结沉降变形。因此,高填方工程的沉降分析的是确保其在施工期间的安全和后期有效使用必不可少的环节。
通过沉降速度和沉降量大小的分析,可为不同性质的填料制定不同的压实度、施工速率和施工工艺,确定下伏地层是否需要处治,以及如何处治,从而确保高填方工程的正常施作与应用。
五、地表和地下排水工程的设置
岩土工程从一定程度上来说,就是一部与水斗争的工程。作为高填方工程,水对其使用年限范围内的安全应用与否具有决定性的作用。
高填方工程在施作前应依据自然地形地貌条件和水文地质条件,在基底设置必要的盲沟、涵洞等工程,防止填方阻塞原有的自然排水通道,并防止填方加载造成地下水位升高而影响填方体的稳定。在地表应设置截排水沟有效截排地表水,防止水体渗入填方体。在坡面设置必要的防护工程,防止坡面冲刷而降低边坡稳定性。
六、合理的现场施工
合理的现场施工是确保高填方安全稳定的核心,否则,再好的设计蓝图经过涂鸦式的施工将会是让人唾弃的废品。
高填方的现场施工一定要在合理选用填料的基础上确保合理的填料压实度。除依据设计要求设置永久的截排水工程外,还应在施工期间设置必要的临时截排水工程和必要的横坡,减少降雨等不利因素对填方的影响。填方主体工程结束后应尽快实施有效的坡面防护工程,防止坡面冲刷。
七、监测与检测
作为特殊工程的高填方,由于工程的安全性受到很多因素的限制,故为有效确保高填方的有效实施与使用,应在工程期间建立必要的地表与地下立体监测体系与贯彻各个环节的工程检测,从而有效核查设计的合理性,监督施工质量的可靠性。并应在填方工程结束后实施不少于两个雨季的稳定性监测,确保填方工程的安全使用。
综上,高填方工程是一个复杂的体系工程,只有确保各个产业链环节的有效可靠,方能确保高填工程的安全、经济、环保等方面的应用要求,才能确保高填方工程的长治久安。

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