李 敏 寇杨军

(西北综合勘察设计研究院，陕西 西安 710003)

近年来随着西北地区经济的快速发展和新型城镇化建设的推进，工程建设用地的需求越来越大，加上西北地区多山多塬、川道稀少、土地资源稀少，土地供给和需求之间的矛盾越来越突出，这在陕北黄土高原沟谷地区尤为突出。受“中疏外扩，上山建城”大政策的启示，挖山填沟成为一种有效的解决方案。

目前，在陕北地区有许多地方相继采用挖山填沟造地的方式增加工程建设用地，甚至部分高填方场地规划为高层建筑的建设用地，而在工程实施过程中，将会面对填方地基的变形问题、地下水文环境的变化引起的填方地基湿化问题、高填方边坡的稳定性问题、地基基础方案选型问题等诸多岩土工程问题，如何解决这些岩土问题对后期工程建设质量和安全运行至关重要，但目前处理这类岩土问题的方法和技术尚在探索研究阶段，本文通过工程实例探讨黄土沟壑区挖填方场地岩土问题的处理方法，供大家参考。

1 场地现状

工程位于陕北的黄土沟壑区，两条沟壑夹在三座环山中间，以设计整平标高为基准点，沟壑最深处高差达62 m，高塬坡顶的高差最大为125 m，经过水文地质的勘察，山上地下水丰富，泉眼分布比较广，部分泉眼分布的比较深，场地平面图见图1。

在这样的现状条件下，进行挖山填沟，即将三座环山地经过挖方整平，而将沟壑地段进行高填方整平，场地作为后期城市扩建的建设用地。

2 设计和施工要点

2.1 挖方区和填方区平衡点的确定

场地地形变化较大，冲沟发育，水土易流失，因此在场地整平过程中应统筹规划，全面考虑。首先，确定挖填平衡点的标高，这里有两个原则：一是追求挖填平衡，即挖方区的土方量与填方区的土方量相平衡，根据挖方卸载高度确定挖填方的平衡点标高，此方案是比较经济的方案；二是根据设计的要求确定场区的标高，即根据要求平整场地面积的大小，来确定挖填方区，此时，如果挖方区的土方能作为填方回填土且有多余时，此方案相对经济但土方需外运，反之，则要外购土方，这种情况一般都会增加造价。

2.2 施工方法

考虑防排水与边坡防护，对需进行挖方及填方地段提出明确的要求。在斜坡地段挖方时，应遵循由上而下分层开挖的顺序，填方时应遵循由下往上分层填压的施工顺序，并控制回填土的压实指标，以保证回填质量。场地填方中填料选择，应符合国家GB 50007—2011建筑地基基础设计规范[1]的6.3中的要求。若填料为粘性土或砂质粘性土，填土前须取填料进行击实试验，以确定其最大干密度及最优含水率，施工时需分层碾压或夯实，压实系数达到规范和试验研究确定的要求。设计应考虑上覆土回填土的自重压力对下卧层产生的压力和变形问题，特别是不均匀的变形。因此宜对回填土下卧层进行地基处理，然后对回填土地基处理采用重锤强夯[2]的方法进行处理，处理方法见表1。

表1 地基强夯处理参数

2.3 填方与挖方交界面的处理

填方与挖方的交界面是设计中要特别处理的地方，也是工程施工的难点，交界面处是新土层与老土层交接处，老土层的沉降固结已经完成，而新的填土的固结沉降刚刚开始，并且在实际施工中在交界面处大型的碾压施工机械也难以到达，交接面处的压实系数往往不能满足要求，进而一系列的问题都会在交接面处出现，比如填土的塌陷，挖方边坡的松动塌方，挖方地段地下水在交界面处因水系通道切断而渗流等等问题，我们新的设计思路：在挖填交界面处铺设砂石或碎石透水层，透水层与排水盲沟连通，让水体系在两种特性的土层中顺利疏通，进而引入盲沟，交界面的处理见图2。

2.4 盲沟的设计

“水”的问题是引起填筑体变形的决定性要素之一，处理好地表水和地下水的疏排问题是挖填设计中不可缺少的环节和关键所在。挖高填低施工过程不但会改变自然地形地貌，而且会改变沟谷地表水和地下水的排泄通道和径流环境，尤其对沟谷内出露的泉水，破坏了地表水和地下水的自然水体平衡和正常的排泄途径，因此，必须科学合理设置地表和地下水系统，尤其是地下水排水系统的设计，以不破坏现有排水条件为原则，设置排水盲沟，盲沟必须平缓、顺直，保证排水通畅，本工程做了以下的措施：

1)在挖山填沟前，做好场地的水文地质的勘察，查明场区的泉眼分布、出水量、地表水的径流路径及地下水溢出点。查明原始场地水文地质及工程地质条件、区域气象条件。

2)盲沟的设计分为主盲沟、支盲沟、次盲沟。确定盲沟的合理流向，引导地下水顺势而流，不破坏原来地下水系水压的平衡，将水顺利排进设计的盲沟内这是设计和施工的关键。

次盲沟应该与主盲沟相连，支盲沟应与主盲沟、次盲沟相连；每个泉眼均应设置盲沟，并与主盲沟和次盲沟相连，主盲沟、次盲沟、支盲沟应结合地形顺坡就势，布置于原地形最低处、原有自然冲沟沟底或泉眼分布点等地，以不改变原有流向为原则，沟底尽量保持平顺，避免局部坡度过大过小，使沟体完整，水流通畅。在实际工程设计中盲沟一期的断面设计如图3,图4所示。

但在实际工程中也有出现特殊问题的情况，比如盲沟失效，地下水不能顺利的导流，进而引起地下水的流向不明，河道水位上升，直接威胁了河道水坝的安全，所以盲沟的设计与施工是十分重要的环节。根据场地水文、气象及地质条件主盲沟可采用现浇钢筋混凝土暗涵或碎石加管涵等结构形式，次盲沟可采用碎石盲沟，必要时碎石之间可增设透水软管。

2.5 防止边坡滑移

边坡滑移是挖方或填方引起的不良后果，因为其破坏性有时候是灾难性的，所以应该引起足够的重视。边坡的设计要根据场地岩土工程、工程地质及地质条件，采用定性分析[3]和定量计算相结合的方法，确定挖填方边坡的单级坡高、综合坡率等参数，同时采用工程地质差比法和反分析法对初步的边坡参数进行二次校验。图5是边坡滑移的现场，滑移的距离60多米，滑移的原因是多方面的，但是边坡滑移使得原场地的规划重新设计，与边坡相近的建筑考虑安全的问题暂时停工，同时边坡滑移使得山体在缓慢的倾斜，分析引起边坡滑移的成因十分复杂，涉及岩土和场地的方方面面，因此设计边坡不仅仅是挖填土方的问题，而是要综合分析，实地考察并参照检测和实测的数据合理的取值进行设计。

3 结语

大面积挖填造地工程是一项系统复杂的岩土工程，涉及到水文地质、工程地质、岩土工程、材料工程等学科，一方面出现问题就会留下灾难性的隐患，故要做到统筹规划、动态勘察、动态设计，在保证工程质量的前提下兼顾生态环境保护，做到人与自然的和谐共存，达到我们改善家园的真正目的。

[1] GB 50007—2011,建筑地基基础设计规范[S].

[2] JGJ 79—2015,建筑地基处理技术规范[S].

[3] GB 50011—2012,建筑边坡技术规范[S].