黃土高填方場地場平勘察中的幾點體會

孫 麗

(山西省勘察設計研究院，山西 太原 030013)

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黃土高填方場地場平勘察中的幾點體會

孫 麗

(山西省勘察設計研究院，山西 太原 030013)

結合黃土高填方場地巖土工程勘察工作實踐，總結了目前高填方勘察中存在的問題，并針對高填方的特點從填方區、填筑材料料源區、挖方邊坡區三方面，闡述了高填方場地勘察工作重點，旨在更加客觀地對高填方場地進行評價。

黃土，高填方場地，勘察

0 引言

隨著我國經濟建設的發展，“開山填谷”成為山區解決工程建設用地不足的途徑之一。由于場平過程中要進行大規模挖、填方，從而會形成高填方地基、高填方邊坡及高挖方邊坡等，高填方地基、高填、挖方邊坡勘察目前還沒有統一的技術標準，現行技術標準不能很好地指導工程實踐，致使勘察工作中存在不同程度不足。本文結合在山西高填方項目勘察中的體會，提出高填方場地勘察中應注意的問題及工作重點，供同行技術工作者在工程實踐中參考。

1 高填方工程的特點

高填方，目前尚沒有統一的劃分標準，一般認為填筑高度大于20 m且不超過80 m，按一定標準分層填筑和壓(夯)實處理后的地基，高填方工程具有以下特點：1)項目所在場地原地形高差大、水文地質條件與工程地質條件復雜，巖土結構及工程特性變化較大，不良地質作用發育程度高；2)場平過程中會挖除原有邊坡，同時填方和棄土堆放也會產生新的邊坡，存在的工程地質問題較多；3)高填方工程工后沉降要求高，影響因素多，控制難度大；4)填方會對建設場地原有地下水、地表水徑流、排泄條件形成改變，需形成新的排水體系。

2 高填方工程勘察的重點

由于高填方工程的復雜性和特殊性，豎向設計考慮因素多，項目總體規劃等經常會有調整。巖土工程勘察前，應收集場地總體規劃平面、豎向設計等資料，確定填方區、填筑材料料源區、挖方區及邊坡區，確定各分區勘察范圍及工作重點。

2.1 填方區

1)應重點查明場地不良地質作用的分布特征，評價其對工程建設的影響。黃土場地不良地質作用發育程度高，對場地穩定性影響大，應通過綜合手段進行勘察。工程實踐中通常采用的方法有工程地質測繪、調查、工程物探及鉆掘探等?？偨Y已完成的高填方項目，黃土填方場地發育的不良地質作用主要有滑坡、崩塌、黃土洞穴等，其中以滑坡對工程的影響最大。我們在呂梁某高填方項目勘察時發現，場地東側分布有大型滑坡群，最大滑距約25.0 m，滑坡群最大寬度約1.0 km，根據場平設計標高，場平時需在滑坡頂部進行填方，填方會使滑坡再次復活，對場地穩定性造成影響。我們通過工程地質測繪，查明了滑坡特征及影響滑坡穩定的因素，研究了滑動機理。為準確查明滑動面特征，避免鉆探對勘察成果的影響，重點部位我們采用人工探井查明了滑動面。對滑動面巖土體進行天然和飽和狀態重復剪試驗，科學測定了滑面抗剪強度指標，為滑坡治理提供了設計參數；崩塌一般分布在沖溝底部及兩側，規模一般較小，通過工程地質測繪就可查明其特征，通常場地填方前進行挖除與原地基一并處理，對高填方工程影響不大；由于黃土成分特殊、具大孔隙、垂直節理發育及具濕陷性等，在特殊的自然條件下，會形成陷穴、洞穴。另外，場區也常分布人工開挖的窯洞，這些不良地質問題，對工程建設構成了影響和威脅，工程建設前必須查清其分布特征。工作中可在采用工程地質測繪的基礎上配合工程物探進行勘察，目前應用較多的物探方法有：a.電法：電測深法、高密度電法等；b.地震波法和聲波法:瑞雷波法等；c.電磁法：地質雷達、電磁剖面等。

2)重點查明地下水分布特征。地下水對填方工程影響較大，勘察時應重點查明地下水的賦存條件與分布規律，根據區域水文地質條件分析工程修建后水文地質條件改變可能引起的環境地質和地質災害問題，并做出評價。黃土填方區，地下水分布常不穩定，且隨季節變化較大，雨季出水點增多、枯季斷流?？辈鞎r不能僅以勘察期結果為依據，應充分考慮地下水動態特征提出工程建議，確保填筑工程安全。

3)重點查明原地基結構，分析評價其工程特征。原地基的工程性質直接影響填方工程的工后沉降，據同類工程監測資料，原地基沉降最大占到總沉降的78%，由此可見原地基對高填方工程的重要性。勘察期間必須重點做好以下工作：

a.查清填方區原地基的地層結構?？碧骄€(點)按照先粗后細、由淺入深、先整體后局部，全局控制重點把握的原則布置。當沖溝溝谷較窄(<50 m)時，可只在溝谷底部布置勘探點；當沖溝溝谷較寬(>150 m)底部寬闊平坦時，溝谷底部適當增加勘探點。當填方段山坡較窄(<80 m)時，填挖交界面上可不布置勘探點；當填方段山坡較寬(>200 m)時，尤其是滑坡堆積層、崩塌堆積層或者坡積層，應布置取土勘探點。斜坡地段由于現場條件所限，詳勘階段難以布置足夠的勘察工作量，隨著填筑高度的增加，可以在施工階段分階段進行施工勘察，及時提供斜坡地段地基處理設計有關巖土參數；勘探點的深度應滿足原地基處理、變形計算的要求，應按照上覆填土荷載情況，采用分層總和法估算影響深度確定勘探點深度。b.準確評價原地基工程性質特別是壓縮性?？辈鞎r應按填方高度計算上覆壓力，提供上覆壓力段范圍內壓縮性指標，為計算沉降提供依據。實際工作中有的技術人員往往忽視了高填方工程的特點，在進行壓縮試驗時，沒有把上覆高填方的荷載加進去，造成壓縮試驗的壓力偏低。在對黃土濕陷性進行評價，測定黃土濕陷系數的浸水壓力時，也沒考慮填土荷載的作用，造成濕陷性試驗壓力較低，濕陷性試驗結果失真。

2.2 填筑材料料源區

挖方區一般挖至場平標高后結合建筑物平面位置進行勘察，場平階段僅就料源工程性質進行勘察，對場地范圍內擬用作料源的土料進行分類，分別確定各類料源土的物理力學性質指標，具體為：1)通過擊實試驗確定料源土的最大干密度和最優含水量。擊實試驗分為輕型擊實試驗和重型擊實試驗，輕型擊實試驗擊實功為592.2 kJ/m3，重型擊實試驗擊實功為2 684.9 kJ/m3，二者擊實功差異較大，測定最大干密度差異明顯，重型擊實試驗測定最大干密度大于輕型，最優含水量小于輕型擊實試驗測定結果。由于高填方的填方荷載較大，為了盡可能減小填筑體本身的壓縮變形，提高其密實度是減小填筑體本身變形的直接手段。目前常用的高填方填筑施工方法主要有強夯法和沖擊碾壓法，考慮到施工機械的能量都比較大，強夯或碾壓后填筑體的干密度可以達到較高的數值，再加上國內水利、公路、民航等行業土方工程的控制壓實度均采用重型擊實試驗指標，因此從控制填筑體自身沉降的角度，宜采用重型擊實試驗。2)測定填料不同壓實度、不同含水量條件下的壓縮模量和次固結系數，提供沉降分析與預測所需參數。壓實系數一般按0.90，0.93，0.95，0.97控制，含水量一般進行接近最優含水量和飽和含水量兩種狀態，試驗壓力按填方高度通過計算確定。3)測定填料不同壓實度、不同含水量條件下的抗剪強度指標，壓實系數及含水量控制狀態同上，為填方邊坡高設計提供依據。4)分析評價料源土對建筑材料的腐蝕性，提供鋼筋混凝土構件設計所需資料。

2.3 挖方邊坡區

挖方邊坡區勘察重點為準確查明邊坡高度范圍內的地層結構，確定邊坡設計所需參數。由于邊坡穩定性分析方法的不同，得到潛在滑動面位置可能不一樣，勘探點的深度應超過潛在滑動面位置，滿足多種方法計算的要求；抗剪強度指標測定宜用固結快剪法，試驗狀態應包括天然狀態和飽和狀態。由于試驗過程受多種因素影響，試驗指標一定程度上會存在失真現象，僅憑取樣進行室內剪切試驗，往往與實際有較大出入。為準確提供設計參數，在進行室內試驗的同時，可進行一些大型原位剪切試驗或結合現狀邊坡進行反算，對室內試驗指標進行校核。

3 結語

1)高填方場地復雜，應按填、挖方及填筑材料分區有重點性地開展勘察工作；2)高填方場地工程地質條件復雜，應采用工程地質測繪、調查、工程物探、鉆掘探等手段進行綜合勘察；有針對性開展室內、現場試驗工作，相互補充、相互驗證，準確提供設計所需參數。

[1] 朱才輝.基于黃土變形時效試驗的高填方工后沉降研究[J].巖土力學，2015(10)：123-124.

[2] 朱才輝.呂梁機場黃土高填方地基工后沉降時空規律分析[J].巖土工程學報，2013(2)：28-30.

[3] 楊印旺.強夯法在黃土地區某高填方工程中的應用[J].施工技術，2012(1)：48-49.

[4] 董 琪.黃土溝壑高填方工后12個月沉降變形規律研究[J].煤田地質與勘探，2016(2)：223-224.

Some experience of high loess fill site investigation in the field level

Sun Li

(Shanxi Investigation Research and Design Institute, Taiyuan 030013, China)

Combining with the experience in the geotechnic survey of loess-filled highway embankment, the paper sums up the problems in the loess-filled high embankment, has the objective evaluation over the sites according to the features of the loess-filled highway embankment from the filled areas, sources of filling materials, and excavation slope areas.

loess, loess-filled highway embankment, survey

1009-6825(2016)34-0073-02

2016-09-23

孫 麗(1972- )，女，工程師

P624

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