6，3.设计与施工6 3、1 高填方工程土石方填筑通常就地取材,主要利用场内挖方区开挖的天然土,石材料作为填方区的填料。如何合理地利用好场内填料，同时满足工程场地分区的设计指标要求。是土石方填筑设计需要重点解决的问题。设计时应充分利用场内一种或多种填料，通过对不同场地分区提出相应的填料要求和压实要求来实现对沉降,稳定性等的控制。例如,在填方边坡区。采用石料比土料更有利于边坡稳定 在相同的稳定安全系数下可采用更陡的坡度以节约用地.当不同的工程场地分区采用不同的填料时，天然分布的各种填料如何在较小的运距和较少的倒运次数内运输至要求填筑该填料的场地分区，即为填料调配设计的内容 6,3。2 6,3，5 巨粒土，粗粒土料及土夹石混合料分层厚度，施工参数和松铺系数系根据现场单点夯击试验变形特征确定.1。巨粒土,粗粒土料，块碎石或砾石 卵石或土夹石.填料及不同填筑施工方法 根据抛填和堆填两种不同填筑施工方法的地基处理加固效果对比试验 其结果表明、具有良好级配的块碎石填料，在强夯施工参数相同的条件下。由于填筑施工方法不同,其地基加固效果和填筑地基的整体均匀性都有着明显的差异.高填方填筑地基施工设计.应按堆填要求进行分层施工.若分层填筑厚度为4。0m时。即分。3.4,个亚层。亚层厚度 1，5m 堆填而成。中国建筑科学研究院地基所甘厚义，焦景有等在龙洞堡机场高填方工程中针对堆填和抛填两种不同的填筑施工方法进行了对比试验。试验中选用良好级配的大块石填料。分层填筑厚度为4m 采用堆填和抛填两种不同的填筑施工方法.经单击夯击能量3000kN.m,夯点间距4、0m、夯击16次后 对加固地基进行了颗粒大小分析和地基密度测试 其试验结果见表3和表4,表3 巨粒土,粗粒土料填料填筑层夯后颗粒大小分析结果、抛填而成的大块石填筑层,在同一填筑层的垂向上，颗粒组成是上。0m,1,0m。细下。3，0m、4、0m 粗,从可比的参数平均粒径D50看，填筑层的层底粒径比层面粒径大2，5倍,粗粒组.块石 含量。层底较层面高9。3倍，而细粒组。20mm、的含量层底较层面少69 5。反映颗粒组成的不均匀系数Cu、层面高于层底2,0倍，相比之下、堆填而成的大块石填筑层.层面与层底的各粒组的含量相差均小于17.3,平均粒径D50相差24。5,因填筑施工方法的不同、地基加固效果及整体的均匀性也存在着明显差别 如抛填法 表层、0m。1m、的干密度比底层 3m,4m、高17.1,最小值与最大值相差44、8，而堆填法表层的干密度与底层干密度仅相差1、3，最大值与最大值相差只有13、8，以3m,4m的干密度平均值比较、堆填法的干密度平均值比抛填法高17、6、表4.不同填筑施工方法强夯后的地基干密度统计结果，在填筑厚度及填筑粒料相近的条件下，不同施工方法填筑而成的大块石填筑层,不但颗粒级配及密实度有着明显的差别。整体均匀性也存在着很大差异 采用堆填法填筑而成的大块石填筑地基 无论颗粒组成的级配还是地基加固效果以及填筑地基的整体均匀性都明显优于抛填法.2、单点夯击试验确定强夯法施工参数,1、夯锤规格及单击夯击能量见表5.单点夯测试点和地下标点埋设见图2,表5.夯锤规格及单击夯击能量图2，单点夯测试点和地下标点埋设。2、单点夯击能量和夯击次数的确定.巨粒土.粗粒土料填筑层。在强夯的冲击荷载反复作用下。使夯点下的大块石骨架产生强制压缩，即竖向压缩变形,随着夯击次数的增加 被夯击的地基竖向压缩量也随之增加，如图3所示，取夯坑累计竖向压缩量达到总压缩量90，的夯击次数图3,夯击次数与竖向压缩量关系为最佳,则可选择出。1000kN.m夯击15次。累计竖向压缩量为87，7cm，占总压缩量的91。相当于填筑层厚度的21，9，3000kN、m夯击16次 累计竖向压缩量为114、7cm,占总压缩时的91.8 相当于填筑层厚度的28.7，4000kN,m夯击14次，累计竖向压缩量为144,6cm 占总压缩量的92，3.相当于填筑层厚度的36，15。6000kN.m夯击13次，累计竖向压缩量为191,7cm，占总压缩量的90.相当于填筑层厚度的47.92 3.夯点间距的确定 在强夯给以巨粒土，粗粒土料填筑地基冲击力和振动，导致夯坑周围一定范围内的地面产生了竖向下沉，即竖向振密变形.当夯坑的累计竖向压缩量为总压缩量90。的夯击次数时.其夯坑周围不同距离与地面累计竖向下沉量关系如图4所示，以地面竖向下沉量累计为10mm视作有效影响距离,则、单击夯击能量为1000kN,m、其夯点周围有效影响距离为1、0D。D为夯锤直径.3000kN，m为1.5D，4000kN。m为1 7D。6000kN,m为3、5D、图4。夯坑周围不同距离与地面累计竖向下沉量关系,3 地基有效加固深度的确定,1,有效加固深度,强夯法处理地基的加固深度与有效加固深度具有不同的内涵 后者与加固目标值紧密相关,为确定强夯法处理大块石填筑地基的有效加固深度,以干密度ρd,2。0t。m3为目标值，夯前,在虚填厚度为6m的填筑层中 按垂向每隔50cm分别埋设一测量标点 并测量其埋设标高 选用中等夯击能量、3000kN m.夯击16次，测得夯坑下各标点的竖向位移量如表6所列.由表6绘制的分层标点埋设深度与各标点的竖向位移量关系，如图5，a、所示.不同深度的竖向位移量及夯后干密度的关系直方图、如图5,b，所示 表6，不同深度标点竖向位移量图5、夯坑下的竖向位移量和不同深度的干密度.由表6和图5结果可见、随着深度的增加。夯坑下的竖向位移量随之减少，在深度为2D时的竖向位移量则已甚微，表明夯击能量的传递随深度的增加而逐渐减弱.从图5中可见，夯后的干密度增加幅度是随深度增加而减小 按干密度ρd、2,0t、m3确定有效加固深度、即虚填厚度为6m 以单击夯击能量为3000kN，m 夯击16次为例.其有效加固深度为4.2m。在有效加固深度范围内,夯后的干密度比夯前提高35.42。2,地基加固效果，单点夯击试验结果表明夯坑的竖向位移量是随夯击次数的增加而增加.为了选择最佳的夯击次数.选用3000kN，m的单击夯击能量。夯点间距4m，正方形布置。按夯击次数为16 2、2区,12、B区，7.C区、3、D区，0.0区。划分五个试验小区，各试验小区面积为25m 25m 625m2，平面布置见图6 强夯后、经对在各试验小区的干密度，地基回弹模量的试验检测，其结果如图7所示.图6。不同夯击次数平面布置图7，不同夯击次数下的干密度和地基回弹模量,由图7、a 可见.在深度4m范围内.夯击16次。其干密度比夯前提高15、8 有效加固深度 4m，夯击12次 干密度比夯前提高13.8 有效加固深度，4m.夯击7次 干密度比夯前提高9.9、有效加固深度为3m。夯击3次、干密度比夯前提高6。有效加固深度、2 5m。从图7。b。中可见,强夯后的地基回弹模量明显高于夯前.若取单位荷载P 700kPa下的回弹模量比较,夯击16次的地基回弹模量比夯前提高108、2 夯击12次的地基回弹模量比夯前提高20,5，夯击7次和3次.分别比夯前相应提高了17。8 和12 4,松铺系数确定，松铺系数应根据不同的填料通过现场试验确定,采用巨粒土，粗粒土料、分层填筑厚度为4m的地基强夯处理试验及工程实践 证明采用单击夯击能量2500kN，m，3000kN m 夯点间距为4。0m、4 5m、夯击12次，16次.主夯一遍。其地基的有效加固深度为4，0m 4.5m，地基干密度ρd，2。0g,cm3 松铺系数可取1、15.1 20.5，建、构。筑物填筑区的放坡比例宜按应力扩散角或根据工程经验确定 6.细粒料和黏性土填料分层填筑厚度.施工参数系根据多个山区和丘陵地区已建高填方机场工程的试验研究成果和工程实践经验确定、6.3、6 高填方工程填筑范围较大时通常分为多个施工工作面施工 各工作面起始填筑标高不一或填筑速度不同、带来工作面搭接问题 实际监测表明。工作面搭接处理不好,将造成人为的薄弱面。给高填方地基沉降及稳定性带来不利影响,6,3,7，高填方工程的建设通常会对环境带来较大改变，甚至带来不良结果。因此,本条强调在进行高填方工程施工时，要加强环境保护措施。并做好施工期排水.