高填方边坡多工作面交界处填筑质量及沉降质量控制技术研究

0. 引言

随着我国经济建设不断发展，各类基础设施建设对土地资源需求越来越大，以浙江为例，有七山二水一分田的说法，使得迫切的需要解决增加可利用土地资源问题，在山区进行挖山造地成为了许多山区谋求发展的不二之选[1]。对于山区大面积、大体量、场平填筑工程，遇到土地交付、征地拆迁等因素影响是，不同区块、工作面施工时间、施工进度可能相差较大，必然存在大量的交界面。在山区高填方工程施工过程中，由于施工进度可能相差较大，造成不同工作面的交界处存在很大的高差，易使搭接施工质量得不到保证，这种交界面易出现不均匀沉降现象，若处理不当易导致高填方机场道面在填挖交界沿线处出现断裂破坏 [2]。目前对高填方多区块施工时产生的交界面的处理研究较少，因而开展高填方边坡多工作面交界处填筑质量及沉降质量控制技术研究，合理调节交界面两侧的不均匀沉降 [3-4]，对保证上部结构物的功能完整性，具有重要的工程意义。

1. 多段面交界面“预留台阶”处理技术

多段面搭接交界面施工时，如图1 所示，先施工的一侧填筑时，预留坡比1 ：0.5 的台阶，作为两个段面的搭接方式。

图1 多段面搭接交界面预留台阶

后施工的一侧填筑时，逐层按设计要求压实填筑，与预留的台阶紧密连接，可有效调节搭接交界面处较短距离内的沉降差，对高填方边坡整体稳定起良好效果。

2. 土工材料加筋处理

加筋土是在土中加入加筋材料而形成的一种复合土，在土中加入加筋材料可提高土体的强度，增强土体的稳定性。土工合成材料埋在土体中可分散土体应力、增大土体模量、传递拉应力、限制土体侧向位移；还增加土体和格栅材料间的摩擦阻力、提高土体及有关构筑物的稳定性 [5-6]。在断面交界处可采用土工格栅加筋处理方式。

土工格栅所具备的高强度韧性，能够使土工格栅与土石填料形成一个整体。与此同时，土工格栅可以有效控制土体的侧向变形，并进行荷载的分散，具备产生板体效应的能力，能够大大减少路基填料的不均匀沉降。土工格栅加筋处理主要在搭接交界处两侧10m 范围内，在预留台阶的基础上，增设土工格栅。1）土工格栅铺设前，应整平好填方地基，保证顺平，便于施工。

2）预留台阶前，先铺设底层格栅，格栅铺设长度为锚固长度 + 预留台阶高度 + 预留反包长度。水平铺设后，单端用钢钉固定，另一端用拉线器人工拉紧，使格栅紧绷并平顺贴紧地面。拉今后用U 型钉固定。

3）底层格栅张拉固定后，进行台阶填筑并进行碾压，预留台阶完成后进行反包，并与上层格栅通过连接棒进行搭接连接，连接处位于下层预留格栅末端。上层格栅上层格栅衔接上一道张拉工序，在格栅拉紧后用钢筋 U 型钉进行固定。

4）另一侧施工时，在格栅铺设格栅的台阶上进行填筑并碾压密实，使用振动压路机进行碾压，不得使用羊足碾，分层碾压密实，压实度不低于 96% 。

3. 交界面两侧强夯处理

山区高填方山体在断面交界处，除预留台阶外，还可结合正常的地基处理，在搭接交界处两侧一定范围内开展强夯处理，更好调节断面搭接交界处的强度和沉降差异 [7-9]。强夯处理要求如下。

1）强夯区域应在断面交界处两侧 10m 范围，具体范围可依据填筑后的面积大小综合确定。2）强夯夯机能可根据需要处理的深度确定，处理深度为 3-6 米，点夯夯击能取 3000KN⋅m ，满夯夯击能取 ；处理深度为 6-10 米，点夯夯击能取 ，满夯夯击能取 。3）施工时，点夯 2 遍，夯击 9 击，第 2 遍夯点位于第 1 遍四夯点间，与第1 遍夯点间隔 3.5m ，呈正方形布置。4）根据夯沉量收敛情况进行双控，最后 2 击夯击能平均沉降差不大于50mm ，如不满足应追加夯击数。5）完成2 遍点夯后，选用同等填料组织推土机对夯坑进行填补、推平。用800KN·m 的夯能满夯 2 遍，满夯锤印搭接 300mm 连续夯击，将场地土表层松土夯实。

4. 沉降监测

景宁特色产业平台一期项目四格区域高填方边坡断面搭接交界处经上述处理方法施工后，进行沉降监测。

分别在交界沿线两侧每隔 50m 各布置 1 个表面沉降 1 监测点。通过一年的监测周期结果表明，交界处累计位移量及沉降量非常小，位移量变化最大的监测点位变化量为 1.55mm ，沉降量变化最大的变化量为 1.3mm ，累计位移量为12. 22mm ，累计沉降量为14. 25mm，所有监测点位变化量总体趋于平缓，基本稳定整个场区填筑体不均匀沉降满足规范和设计要求。

5. 结语

1）通过对高填方断面搭接交界处预留台阶，可有效控制搭接交界处的填筑压实质量以及沉降差，对保证高填方边坡的稳定性具有良好效果。

2）高填方搭接交界处两侧强夯具有增强土体强度、控制差异沉降的效果，夯击范围及强夯夯机能参数应根据现场实际情况综合确定。

3）土工格栅加筋处理主要在高填方搭接交界处两侧 10m 范围，在预留台阶的基础上，增设土工格栅，增加土体和格栅材料间的摩擦阻力、提高土体及有关构筑物的稳定性。

4）根据以上 3 种处理方式对景宁特色产品平台一期项目高填方搭接交界处进行施工处理，沉降监测结果表明，搭接交界处的沉降满足规范和设计要求。

参考文献：

[1] 张明刚. 山区高速公路高填方路基质量控制[J]. 中国高新技术企业,2017(12): 179-180。

[2] 周立新 , 皮进 , 李丽伟 , 等 . 山区机场高填方地基填挖交界处理技术研究 [J]. 施工技术 ,2019,48(12):49-51.

[3] 范玉俊. 高填方路基沉降分析与控制研究[D]. 重庆：重庆交通大学,2022

[4] 周志刚 , 郑健龙 , 李强 . 土工加筋材料处治填挖交界路基非均匀沉降设计方法研究 [J]. 中国公路学报 ,2003,(01):28-32.

[5] 李金奎 , 吴凯 . 土工格栅处理填挖交界地基的现场检测研究 [J]. 水利与建筑工程学报 ,2017,15(04):172-177.

[6] 曾丽莎 . 土工格栅在填挖交界路基处理中的应用 [J]. 北方交通 ,2015,(05):90-92.