高填方岩土工程设计分析

摘要：城市化进程加快，使得城市居住面积不断增加，很多城市多会选择向城郊扩展。城郊空气清新，环境安逸，很多不考虑距离问题的居民会选择去城郊居住。开发山地建小区随着城市化的进程也变得日益频繁，但是山地住宅小区的建设需要注意的问题有很多，高填方岩土工程就是其中不可避免的一项。高填方岩土工程所涉及到的问题需要及早考虑，这类问题一般都比较复杂，需要详细的计划和实地勘探，在准备阶段就应该被重视起来，对高填方的各个阶段所需要的工程进行分析，能够更好地保证山地小区的建设质量。

关键词：高填方；岩土工程；设计

相信很多人都见过建在山地上的小区，这是由于城市用地紧张，城市化进程加快带动城市人口增加，所以很多大中城市会选择在城郊建设住宅区。这种大面积的小区建设肯定不能避免高填方、高切坡的问题。涉及到高填方的岩土工程问题都不会太简单，这类问题一般解决起来很困难，在实施高填方的岩土工程中出现问题会造成很大的影响，对于工程的进度，小区的建设，人民的生命安全等都会产生威胁。所以在面临高填方的岩土工程问题时，工程师或者设计师都应该在工程的准备阶段就进行详细的规划设计，提前做好高填方的岩土工程的设计问题能够为以后小区的建设带来很大的便利。

一、施工前的高填方设计

（一）计算土方平衡

高填方的设计必须进行土方平衡和挖土面积、体积等方面的计算。在施工之前设计师都是要对整个工程进行规划的，对于高填方的问题在设计阶段也必须要有详细的规划设计，计算土方平衡能够更好地进行设计图竖向设计，对于山地小区的地基问题，建筑物布局是否科学问题等都有很大的益处。提前对竖向设计进行规划，然后再根据实际情况进行调整，进行多次反复设计、规划能够做出最恰当的工程设计图。在计算土方平衡问题时以下几个问题是需要重视且不可避免的。

①对土层植被进行处理。在郊区，一般都是荒无人烟的地方，这种地方很多土层表面都是杂草丛生，土层里面根系纵横，无法建设小区地基，对于杂草区域应该进行处理。对于有杂草的植被层应该用挖掘机器把其铲除，这些被铲除的含有植物根系的土层是不能用于地基回填的，这些土层会严重影响地基的稳固性。不同的植物种类所对应的土层厚度应不同，乔木的植被层厚度应该达到2.0m，草本植物的植被层厚度是0.5m，而灌木丛的厚度介于两者之间是1.0m。另外，在植物根系的底部还很有可能存在水体，水体会使周围的土层土质液化，液化土不能作为建筑的持力层，应置换为承载力更高的砂土或灰土。

②计算土方松散系数。土方挖掘，把密实的土层挖空，由填满土壤的实坑变为空无一物的空洞，土方由实变虚，方量也会随之变大。土方的松散系数经过计算在刚开始的时候是处于1.1-1.3之间，工程师最常用的就是取1.3这个数值。石方的松散系数与土方不同，是介于1.3到1.5之间的数值，常用的是1.5。虚方一般都会存放在指定区域，在需要的时候作为回填的原料，这时候的虚方需要经过夯实、碾压等技术的处理加大土层密度，但是和原土层密度也是不能比的，最终松散系数一般是土方在1.0-1.1之间，取1.1；石方在1.1-1.3之间，取1.2。

③考察地基，计算土方。山地地区的地基承载能力一般都很高，在山地建设小区可以不用另建地基，直接采用天然地基。但是山地的坡度比较大，容易倾斜，再加上泥石流、滑坡等灾害的威胁，地基一定要足够的深度才能保证建筑物的稳定性。要开挖很深的地基那么所产生的土方的量也很大，这些土方的存放地点，运输问题等都要事先考虑清楚，不仅能更好的进行工程建设，还可以节省建设成本。

（二）土方平衡设计要点

①土方的挖掘和填埋要适量。在工程建设时要实现规划预留层，用以后来的建筑调整和保持建筑物的稳固性，一般采用比建筑设计标高高0.5m-1.0m的土质地基的土方平整设计标高来作为预留层。这样能够保证一次开挖一次到位不需要进行二次爆破，也可以节省建设成本。

②排水措施要到位。山地是比较容易积水的地方，况且山地的坡度比较大，水流就会很急，所以对于排水措施一定要到位。在坡顶、坡底等地可以设置排水沟。填方的边缘部分土层都比较松散，植被也容易被破坏，很容易造成坍塌，所以应该设置比较大的有效的沉淀过滤设施。

③进行填方边坡绿化。在填方的边坡位置，土层是比较松散的，用挂网水泥砂浆进行巩固并不保险，在雨水较多的季节，水土很容易流失，造成原水泥砂浆底层出现空洞，所以在填方边缘位置可以栽种一些植物，利用植物的保持水土的能力稳固土方边缘。

二、高填方工程设计要点

（一）填土加固要注意

填方的压实度是不可能达到最完美的状态的，事实上压实度到0.9就是特别好的效果了。高处山土的含水量相对较低，在进行大范围的挖运回填时要洒水来增加山土的含水量；而低山部分的含水量较高，所以填方的综合内摩擦角就不应该过高。对施工场地的地理环境一定要做详细的考察，比如在做重力式挡土墙时需要对填土质量的指标进行合理估算，将挡土墙的稳固性方面的安全系数加以提高。土石料的种类、颗粒大小、压实度、级配等都很难达到理论状态，所以在对填方进行加固时，对加固质量要有适当标准。

（二）分层碾压或强夯法要谨慎

分层碾压或者强夯法能够节省施工时间，施工的造价也比较低，因此很多建筑工程选择使用这两种方法，但是这两种方法并不能滥用，也有其缺陷，要因地制宜。强夯法夯实的地基均匀性不合理，在土方挖掘時所挖出的土层也失去利用价值，山地的地势高低并不均匀，夯实之后也可能出现土层上升或下陷的问题，另外，在填方时，由于填方材料的颗粒不同，使用强夯之后，每一种材料的夯实深度并不相同，有些直径过大的石块在夯实之后还有可能存在着缝隙，这对工程的地理承载力都造成了很大的威胁。填石场内的颗粒分布呈随机性，场地基土的不均匀沉降也呈现随机性，分层回填就可以解决这种状况，把同一来源的土石料分开铺填，分散推铺，每层厚度要控制在2m的范围内，最后还有考虑上下填料的粒径搭配。

（三）仰斜式挡土墙要慎用

仰斜式挡土墙不是竖直的，是向后，向填土方向倾斜的，而且在土墙后面的区域压实土层并不是一件简单的事，填土在实际主动压力偏高，挡土墙的安全性系数并不高，对挡土墙的安全不利。

结束语：

高填方岩土工程在设计阶段，对于高填方的岩土工程设计的各个方面都应该小心，谨慎，对于由于高填方带来的一系列问题都应该有着明确、清晰地事前规划，尽可能的建造完善的高填方岩土工程。

参考文献：

[1] 刘金川，孟薄萍，师文斌. 关于高填方岩土工程设计的几点认识[J]. 广州建筑，2010，09（02）：12-15.

[2] 刘金川，孟薄萍，师文斌. 高填方岩土工程设计初探[J]. 中国高新技术企业，2010，11（18）：140-141.

[3] 郑智和. 高填方岩土工程的设计[J]. 中华建设，2013，23（06）：132-133.

马千里，男，1987年7月，籍贯：河北省石家庄市正定县，工作单位：河北大地建设科技有限公司，助理工程师，研究方向：结构设计，