李莉

（甘肃泓文建筑设计有限责任公司，甘肃兰州 730030）

0 引言

近年来随着兰州市城市建设的快速发展，“两山夹一河”的自然条件对城市发展空间的限制更加明显，建设用地紧缺与发展规模迅速扩大的矛盾愈显突出，故而利用城市周边地区黄土丘陵山地进行削山填谷造地势在必行[1]。伴随于此，产生了许多高填方地基。该类型项目在大面积施工之前，往往需通过试验段施工获取相关控制参数对其进行有效指导，因此，试验段方案的有效性、经济性、合理性、时效性对建设单位的资金投入和施工单位的质量控制等显得尤为重要。

本文结合兰州地区某黄土高填方工程，较为全面的对试验段方案进行探究分析，以期能为该项目及类似项目提供参照，满足质量可控、缩短工期、节省投资等要求。

1 项目概况

项目区主要有由两部分组成：第一部分占地约316453.33m2，为建筑用地，规划有住宅、学校、商业、道路、公共交通等配套设施；第二部分占地约80913.33m2，为绿化用地。项目填方区主要位于绿化区，面积约242270.00m2，占全区总面积的60.98%，最大填方厚度为55.88m；挖方区面积为155017.74m2，占全区总面积的39.02%，其中最大挖方厚度为86.96m，平均约43m。

根据可研及初勘阶段的工程勘察资料，挖填方工作区主要地基土为上更新统风积马兰黄土（Q3eol），并以挖方区及后期开发地块的马兰黄土为高填方地基的主要填料。

2 试验段要求及位置选取

2.1 试验段的工作目的

进行试验段工作可获取准确、有效的施工控制参数，能够指导项目区大面积施工，评价地基处理效果和施工质量，为建设单位的投资控制和工期计划提供可靠依据，并对项目建成后的运营、维护等方面的成本控制具有重大意义。

2.2 试验段的预期成果

试验段工作要求达到指导后期大规模施工、提供施工控制参数、控制工后沉降以及建设工期、建设投资等的深度，其核心是满足压实系数和沉降控制的要求。试验段预期成果及实现方法如表1 所示。

表1 试验段预期成果及其实现方法

2.3 试验段的位置选取

根据项目区现状条件，结合项目区周边及类似项目的工程经验，考虑规划场地标高、用地功能、填筑高度、原地基性质、挖填交界面等关键因素，在该项目某规划路冲沟区域选取试验段，其信息见表2。

表2 试验段信息

3 施工工艺和主要施工控制参数

3.1 施工工艺

根据《高填方地基技术规范》（GB 51254—2017）[2]、《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79—2012）[3]的规定及该项目土方平整方案的要求，填筑体施工工艺主要采用碾压和强夯。碾压方法包括振动碾压和冲击碾压，相应要求见表3 和表4。

表3、表4 中的碾压遍数、单点击数、虚铺厚度均为经验数值，实际施工中在满足主要控制参数的前提下可合理调整。

表3 填筑体碾压要求

表4 填筑体强夯要求

根据类似项目经验，碾压填筑虚铺厚度以0.6m 为标准，强夯虚铺厚度以4.5m 为标准。其中，强夯前每层按1.5m 虚铺整平，采用12~15t 压路机碾压2~3 遍，铺填3 层之后进行强夯施工。当两种施工工艺按此标准达到压实度要求后，再对虚铺厚度、机械能量、碾压遍数等进行适当调整。

3.2 主要施工控制参数

依据甘肃省地方标准《低丘缓坡未利用地开发技术规程》（DB62/T 25-3108—2016）[4]及延安新区建设经验[5]，根据填方场地的不同用途，应采用不同的填方压实系数及相应的压实方法，工程建设用地压实系数不应低于0.93，公园绿化及林业用地一般压实系数不应低于0.88。借鉴类似项目工程经验，确定填筑体施工过程中以压实系数为主要控制标准，施工结束后以工后沉降和差异沉降为控制标准。

4 施工方案

4.1 主要施工工况

根据各参数之间的相互关系，结合主要控制参数的实现方法，本试验段施工方案包含的主要工况如表5 所示。

表5 试验段施工控制参数变化

因本试验段预期施工参数较多，故设计施工工况组合较多。但在现场施工时，可以根据工程经验及类似项目的试验数据，对部分变量（如含水率和增湿量、碾压速度、夯点间距等）进行有效控制，从而在较短的时间内得出满足主要控制参数时的其他变量数据。再根据建设单位对工期和投资等方面的控制要求，及时调整施工机械及配套人员的数量，从而达到提高资源利用效率、缩短施工工期、节约项目投资的目的。不同参数的获取顺序建议参考表6 执行。

4.2 施工流程

试验段施工流程如图1 所示。

图1 试验段施工流程

4.3 施工要求

（1）首先试验段①和②同时施工，其中试验段①采用碾压施工，试验段②采用强夯施工。

（2）按照表6 要求，试验段①施工时在其他参数受控的条件下对振动碾压和冲击碾压分别施工两层，确定出各自对应的机械型号（功率）、虚铺系数、碾压遍数等参数，通过压实度检测选择符合工期与质量控制要求的最优类型。

表6 不同施工参数获取顺序建议

（3）试验段①和②同时施工至9.0m，在满足压实系数要求下对比两种施工工艺的施工工期、机械数量、配套人员等方面的投入，由此确定最理想的施工工艺。

（4）确定出最理想的施工工艺并获得一部分施工控制参数后，以此为基础同时开展3 个试验段的施工，合理安排相应的机械、人员等投入。

4.4 填料要求

项目区内填料为丘陵区马兰黄土，施工前在取土区取土样采用重型击实试验法进行最大干密度和最优含水率试验。填料不得含有粒径大于100mm 的黏土块、污染土和生活垃圾等，也不能选用含植物的表层土。

4.5 施工机械及人员配套设施

试验段碾压填筑一层所需土方量最少为2780m3、强夯填筑一层所需土方量最少为20215m3，由此估算需要型号20t 自卸汽车至少12 台，1.5m3挖掘机4 台，增湿用水量至少670m3。初步预估试验段施工所需机械人员数量如表7 所示。

表7 试验段施工主要机械、人员配置表（按层计算）

5 地基检测方案

5.1 检测项目

根据文献[2]，填筑体地基采用统一填筑材料、施工方法和参数的检验项目在各建设场地分区不应少于3 点，并应符合表8的规定。

表8 质量检验项目、范围及频数

5.2 检测方法

结合《土工试验方法标准》（GB/T 50123—2019）[6]，试验段检测项目的检测方法、作用意义及控制标准等见表9。

表9 试验段检测项目及方法

6 地基监测方案

6.1 监测项目及目的

高填方地基试验段监测项目有：填筑地基顶面沉降监测、填筑边坡坡面位移监测、填筑地基分层沉降监测、填筑地基内部水平位移监测，具体可分为地基监测和边坡监测两大类。

回填区及边坡监测的目的主要是监控回填区及边坡开挖过程中开挖造成的支护结构本身变形。

（1）将监测数据与预测值相比较判断前一步施工参数是否符合预期要求，同时检验设计所采取的各种假设和参数的正确性，以确定和优化下一步的施工参数，做到信息化施工。

（2）将监测结果及时反馈于设计和施工单位，为改进或优化设计及指导施工提供依据。

（3）通过对回填区及边坡监测，及时了解它们的现状和变形情况，根据现场监测数据与设计值进行比较，当达到或超过警戒变形值时及时报警，必要时采取有力措施确保边坡支护结构的稳定与安全。

（4）为建设单位提供及时信息，以便对整个项目进行科学化管理。

6.2 地基监测项目

高填方地基试验段地基监测项目及监测装置见文献 [2]第9.2 节，结合《工程测量标准》（GB 50026—2020）[7]、《建筑变形测量规范》（JGJ 8—2016）[8]，现场施工过程中主要通过在三个试验段内分别布设一个深层土体分层沉降观测点来实现。

6.3 边坡监测项目

高填方地基试验段边坡监测项目及监测装置见文献 [2]第9.3 节，现场通过在设计位置钻孔并打入植筋胶或采用人工洛阳铲钻孔，浇筑混凝土，植入监测标志，进行挖填方边坡顶部水平位移、竖向位移的监测，监测点布点间距约15～20m。

7 结语

（1）依托具体的黄土高填方地基项目，从试验段目的和要求、施工控制参数和施工工艺、施工方案和人机配套、地基检测和监测等多个方面较为完善的进行了试验段方案的设计与分析，为现场施工提供了有效依据和有力指导，并为类似项目提供借鉴。

（2）详尽列出了试验段预期成果及其实现方法，提供了不同工况组合及个施工参数获取的顺序建议，简要介绍了试验段检测、监测项目的实现方法等，为保证质量、缩短工期、节省投资奠定了基础。