高填方巖土工程設(shè)計(jì)策略
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【摘要】只有對(duì)設(shè)計(jì)策略足夠重視，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，從而減少施工成本，保證企業(yè)利益。論文深入分析了高填方巖土工程設(shè)計(jì)前的注意事項(xiàng)、土方平衡設(shè)計(jì)策略及方法等，以供參考。
【關(guān)鍵詞】設(shè)計(jì)策略；高填方；巖土工程
1引言
為了最大程度減少安全隱患的產(chǎn)生，相關(guān)的建筑企業(yè)應(yīng)該對(duì)高填方巖土工程給予足夠的重視，且做好相應(yīng)的預(yù)防措施，在設(shè)計(jì)階段中，對(duì)其進(jìn)行縝密的設(shè)計(jì)和布置。
2高填方巖土工程設(shè)計(jì)前的注意事項(xiàng)
2.1控制成本
做好相應(yīng)的成本投入控制在高填方巖土工程設(shè)計(jì)前是非常重要的一項(xiàng)工作。一些工程項(xiàng)目由于缺乏對(duì)整體工程管理的規(guī)劃，導(dǎo)致其在施工工程中，出現(xiàn)為了提升經(jīng)濟(jì)效益，一味地降低成本，導(dǎo)致工程質(zhì)量難以滿足實(shí)際需求的情況，總的來(lái)說(shuō)，一個(gè)成功的巖土工程設(shè)計(jì)既要對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行保證，并還應(yīng)做好與成本控制相關(guān)的評(píng)估工作，將成本耗損降至最小。
2.2計(jì)算土方平衡
對(duì)過(guò)往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)發(fā)現(xiàn)，若想要提升總設(shè)計(jì)圖的豎向設(shè)計(jì)質(zhì)量，應(yīng)對(duì)土方平衡和挖填進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)也有助于實(shí)現(xiàn)建筑物布局的合理性。通常情況下，若想要對(duì)土方平衡進(jìn)行計(jì)算，那么首先應(yīng)由建筑師對(duì)豎向設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行多次反復(fù)計(jì)算，最大程度地對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完善。具體而言，在進(jìn)行土方平衡計(jì)算前，應(yīng)該對(duì)以下幾個(gè)問(wèn)題引起注意。
2.2.1鏟除植被層
通常情況下，在土層的表面富含植物根系，應(yīng)采取相關(guān)措施進(jìn)行植被層的處理。植被層厚度在不同的植物中存在不同的標(biāo)準(zhǔn)，即喬木約2m，草本植物約0.5m，灌木約1m。除此之外，在土層底部存在水體的情況下，應(yīng)將軟土層進(jìn)行挖除。
2.2.2對(duì)土方的松散系數(shù)進(jìn)行確定
在土方開(kāi)挖的過(guò)程中，隨著土方的松散系數(shù)的增大，土方體積的增大是在所難免的，如松散系數(shù)在1.1~1.3，則與之相關(guān)的石方系數(shù)為1.3~1.5。當(dāng)虛方運(yùn)至填方區(qū)時(shí)，則應(yīng)該對(duì)虛方進(jìn)行處理，通常應(yīng)該對(duì)虛方進(jìn)行夯實(shí)、碾壓，使其變成實(shí)方。但即使對(duì)虛方進(jìn)行處理，還是難以達(dá)到原有的密實(shí)程度，即土的松散系數(shù)為在1.0~1.1，而石方的松散系數(shù)的為1.1~1.3。
2.2.3對(duì)建筑物基礎(chǔ)和基坑開(kāi)挖的土方進(jìn)行考慮
在山區(qū)進(jìn)行建筑施工時(shí)，因?yàn)榈鼗某休d力一般較高，所以建筑物的地基通常采用天然地基。因?qū)够?、抗傾覆及抗震等的要求，通常會(huì)采用地基深埋。而在地基深埋的情況下，也會(huì)增大土方的開(kāi)挖量。如果對(duì)土方開(kāi)挖量沒(méi)有深刻的重視，就極有可能造成土方外運(yùn)的情況，不僅延緩了工期，且增大了施工成本。反之，在充分考慮土方量的情況下，對(duì)其進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)，不僅可以保證土方的平衡，且可避免不必要的資金支出。
3高填方巖土工程的土方平衡設(shè)計(jì)
3.1減少填土方和挖土方作業(yè)
在對(duì)高填方巖土工程進(jìn)行設(shè)計(jì)前，首先應(yīng)該深入施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行深入詳細(xì)的勘察，其次，選出與建筑設(shè)計(jì)標(biāo)高相差0.5~1m的地方作為基礎(chǔ)。之所以這樣對(duì)地理位置進(jìn)行選擇，主要可體現(xiàn)2個(gè)方面優(yōu)勢(shì)：（1）使土地地基免受破壞；（2）給設(shè)計(jì)方案預(yù)留了調(diào)整的空間[1]。
3.2保證工程安全，做好排水措施
在對(duì)高填方巖土工程進(jìn)行施工時(shí)，因?yàn)槠涫┕^(qū)域處于山地地區(qū)，而山地地區(qū)中大面積匯水、水流湍急的情況也較為常見(jiàn)。為此，在開(kāi)展高填方巖土工程前，做好相應(yīng)的排水措施非常必要。在進(jìn)行排水措施的設(shè)置時(shí)，一般是在坡頂和坡地進(jìn)行排水溝的設(shè)置，必要時(shí)設(shè)置比較大的沉淀過(guò)濾設(shè)施，這能夠很好地避免流失的泥土被帶入到市政管道或者是河道當(dāng)中。
3.3綠化坡面，對(duì)高填方巖土工程進(jìn)行保護(hù)
采用種植綠色植物的方式可以對(duì)邊坡起到有效的保護(hù)作用，一方面，植被的根莖可以很好地起到吸收水分的作用，另一方面，植被的根莖也可以對(duì)根莖起到很好的加固作用。
4對(duì)高填方巖土工程設(shè)計(jì)的策略方法
4.1控制回填土的含水量
在大規(guī)模的回填工作中，應(yīng)該對(duì)改變土壤含水量的方法引起足夠的重視，增加土壤的含水量不應(yīng)簡(jiǎn)單采用灑水的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，應(yīng)該結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況制定出合適的施工方案，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)也要保證施工的安全。
4.2采用強(qiáng)夯法對(duì)高填方巖土工程的地基進(jìn)行處理
在高填方巖土工程中，對(duì)地基處理的辦法一般是強(qiáng)夯法。在強(qiáng)夯法的實(shí)施過(guò)程中，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在，極大程度地加大了施工速度，夯實(shí)法也是極其簡(jiǎn)單的方法，在降低成本的同時(shí)，也保證了建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。但就目前的實(shí)際情況而言，夯實(shí)法也存在以下幾個(gè)方面的缺點(diǎn)：（1）地基夯實(shí)不均勻；（2）施工需要對(duì)地面表層土壤進(jìn)行挖除，降低了施工效率；（3）在采用強(qiáng)夯法后容易出現(xiàn)沉降問(wèn)題的情況，對(duì)地基溫度和質(zhì)量都產(chǎn)生了較大的影響。因此，在實(shí)際開(kāi)展施工的過(guò)程中，具體選用何種施工方法，就需要對(duì)整個(gè)高填方巖土工程的實(shí)際情況進(jìn)行全面的了解與分析，再確定最終的施工方案，保證其施工方案的科學(xué)合理性。
5工程案例
5.1高填方巖土工程設(shè)計(jì)
擬建“貴陽(yáng)市東站路道路工程秦棋服務(wù)區(qū)1#、2#宿舍樓”位于貴陽(yáng)市東站路（現(xiàn)龍洞堡大道）K8+250～K8+320左側(cè)段（即距秦棋收費(fèi)站左側(cè)75m）。1#、2#宿舍樓設(shè)計(jì)±0.00標(biāo)高均為1151.45m,層數(shù)均為5層，框架結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)最大荷載4000kN/柱，擬采用獨(dú)立柱基。而在開(kāi)展環(huán)境綠化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)用灌木與喬木結(jié)合的方式，在場(chǎng)地四周種植了喬木，其他地方則是種植草皮與灌木，整個(gè)場(chǎng)區(qū)向周邊排做0.5%~5%不等的坡度，雨水經(jīng)過(guò)排水明溝引入到周邊的排水溝及雨水管道當(dāng)中。每延米排水工程數(shù)量具體表現(xiàn)為：60cm×80cm蓋板邊溝，M7.5漿砌片石0.950m3/m，M10砂漿溝底抹面0.012m3/m；60cm×80cm邊溝M7.5漿砌片石0.970m3/m；M10砂漿溝底抹面0.012m3/m；60cm×60cm排水溝M7.5漿砌片石0.854m3/m；M10砂漿溝底抹面0.012m3/m。本工程中擋土墻選擇仰斜式擋土墻結(jié)構(gòu)，在實(shí)際施工過(guò)程中擋土墻尺寸可以結(jié)合實(shí)際的地質(zhì)條件來(lái)進(jìn)行選擇，可以對(duì)工程數(shù)量進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。依據(jù)2.0m的間距來(lái)布置梅花形泄水孔；擋土墻基礎(chǔ)與墻身都是應(yīng)用C20片石混凝土進(jìn)行澆筑，基礎(chǔ)超挖處應(yīng)用同等強(qiáng)度的片石混凝土實(shí)施原槽澆筑；擋土墻基礎(chǔ)應(yīng)嵌入強(qiáng)風(fēng)化基礎(chǔ)當(dāng)中，大于等于1m，中風(fēng)化基巖不能少于0.5m；應(yīng)用透水性比較好的碎石類或者是不易風(fēng)化的巖石碎塊來(lái)進(jìn)行擋土墻背回填；擋土墻縱向設(shè)置沉降縫，每道沉降縫的長(zhǎng)度設(shè)置為8~12m，縫的寬度設(shè)置為2~3cm，可以應(yīng)用瀝青對(duì)縫風(fēng)進(jìn)行嵌填；在開(kāi)展擋土墻頂部施工的過(guò)程中，尤其是要注意護(hù)欄基礎(chǔ)、花池、護(hù)欄的預(yù)留，具體預(yù)留范圍，依據(jù)實(shí)際的護(hù)欄形式來(lái)進(jìn)行確定，可以將護(hù)欄長(zhǎng)度設(shè)置為320m。
5.2相關(guān)建議
根據(jù)工程實(shí)際，本文提出相關(guān)建議：（1）場(chǎng)地內(nèi)無(wú)斷層通過(guò)，無(wú)滑坡、塌陷及土洞等不良地質(zhì)現(xiàn)象，對(duì)填土地基處理后，場(chǎng)地與地基穩(wěn)定性良好,適宜建筑。（2）淺基礎(chǔ)方案存在開(kāi)挖、分層壓實(shí)回填工程量大，采用筏板或柱下條形基礎(chǔ)投資較大的特點(diǎn)。且該方案即使挖出上部填土后，下部尚存在最大厚度約10m的塊石填土，強(qiáng)夯有效加固深度能否達(dá)到10m尚需進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，一般的動(dòng)探檢測(cè)手段受塊石影響難于擊穿填土層，不能達(dá)到檢測(cè)要求，且距已建的綜合樓較近（約10.0m），強(qiáng)夯對(duì)已建的綜合樓影響較大。根據(jù)本工程以上情況及場(chǎng)地范圍不大的特點(diǎn)，宜建議采用下伏基巖作持力層的樁基礎(chǔ)方案，底層樓板采用架空處理。（3）若采用中風(fēng)化巖石作地基持力層，基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ)。其地基承載力特征值fa=4000kPa。（4）因擬建場(chǎng)地填土類型是塊石夾黏性土，根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008），考慮負(fù)摩阻力系數(shù)為ξn=0.40。
6結(jié)語(yǔ)
綜上所述，就高填方巖土工程的設(shè)計(jì)策略而言，相關(guān)的建筑企業(yè)應(yīng)該給予足夠的重視。換言之，只有對(duì)設(shè)計(jì)策略足夠重視的情況下，才有可能發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，進(jìn)而才更有可能降低返工次數(shù)，減少施工成本，保證企業(yè)利益。
【參考文獻(xiàn)】
【1】張揚(yáng).高填方巖土工程設(shè)計(jì)策略探討[J].江西建材,2016（13）:97.
作者:龍佰維 單位:中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司貴州分公司