关于高填方补强探讨

在一些填方高度较大的线路、场坪工程中，为进一步减小填方体的工后沉降，工程中常可采用冲击碾压或普夯补强的工艺进行处治。

一、补强工程的应用对象

高填方补强工艺是在填方体按设计要求在采用常规工艺达到规范要求的压实度后所采用的一种特殊工艺，即锦上添花，而非雪中送炭，非必要不使用。（当然，如若不采用常规工艺进行压实而直接采用冲击碾压或普夯补强的工程也有，只是不按常规出牌而已，非常规通用运作，也就是说不讲武德）

图1 冲击碾压现场

图2 普夯现场

对于公路工程来说，补强工程主要应用于高填方，即一般来说没有特殊情况要求，可应用填方高度大于20m的高填方处治，而不宜应用于普通填方体的处治。因为，工程是要考虑经济性，一般情况下只要按规范要求进行压实处治，不采用补强也是可行的（当然，土豪除外）。

二、补强工程的基本参数

1、普夯

1.1、普夯又称满夯，工程中常采用直径2.0m，重量为10吨的圆柱形钢质夯锤，夯锤底部对称设置4~6个直径约为10~15cm的气孔，以利夯锤着地时坑底空气能迅速排出和减小起夯时坑底的吸力。

1.2、起重设备采用起重能力大于15吨的单缆或20吨的复缆履带式起重机，最大升高应大于10m。

1.3、夯击工艺

1）施工前应选择代表性区域进行试夯，以确定夯击遍数和安全距离。

2）第一遍夯击后若夯沉量小于5cm，则需进行第二次夯击，如此反复。

3）为减小普夯冲击对边坡或下伏地层形成不利影响，起夯时填方体距原地面的厚度一般不小于6~8m，每隔4~6m普夯一次，每层普夯结束后采用40吨以上的振动压路机碾压找平。

4）有重要结构物，如民居、桥涵、挡墙等结构物时，应预留安全距离和开挖隔震沟，防止强烈震动造成结构物损坏。如普夯时距结构物的安全水平距离应不小于15.0m，距结构物顶面的安全垂直距离不应小于8.0m。

5）工程实践中，综合考虑工艺的使用效果，普夯一般应用于处理长度不足80m的高填方路段。

图3 普夯高填路堤断面示意图

图4 普夯夯点布置示意图

2、冲击碾压

2.1、冲击碾压采用非圆形双轮滚动产生的冲击与搓揉作用相结合工艺，利用高振幅、低频率的高能量大大增加了对填方的压实功能。

2.2、冲击碾压冲击能量25KJ，压实宽度2m，工作速度10~15km/h，有效压实厚度1.0m，压实影响深度5.0m。

2.3、夯击工艺

1）施工前应选择代表性区域进行冲击碾压试验，以确定夯击遍数和安全距离。

2）松铺碾压时，一般情况下可取松铺厚度80~100cm，冲击碾压20遍，最后5遍总沉降量＜2cm。用于填方补强时，一般约每2.5m左右分为一层进行补强。

3）为减小冲击碾压冲击对边坡或下伏地层形成不利影响，冲击碾压时填方体距原地面的厚度一般不小于4m，每隔2.5m冲击碾压一次。路床附近最后一次冲击碾压结束后采用40吨以上的振动压路机碾压找平。

4）有重要结构物，如民居、桥涵、挡墙等结构物时，应预留安全距离和开挖隔震沟，防止强烈震动造成结构物损坏。如冲击碾压时距结构物的安全水平距离应不小于6.0m，距结构物顶面的安全垂直距离不应小于6.0m。

5）工程实践中，综合考虑工艺的使用效果，冲击碾压一般应用于处理长度大于80m的高填方路段，以方便设备施展。

图5 冲击碾压高填路堤断面示意图

3、为减少高填的差异沉降，普夯或冲击碾压结束后，一般可在路床范围内设置三层双向土工格栅进行调节。

三、反面案例

某高填路堤位于自然坡度较陡的强~中风化花岗岩斜坡段。路基右侧斜坡下部为厚约9.45m的软弱地基，路堤填高约30m，采用1:1.5~1:2的坡率填筑。为提高路堤的稳定性在坡脚设置高约5m的反压护道，其下软弱地基采用间距1.5m、直径为Φ1.5m的水泥搅拌桩和部分换填进行处治。路基左侧设置高14.5m的衡重式路肩挡墙支挡。为提高填方体的稳定性和减少工后沉降，拟采用普夯进行处治。

该路堤采用普夯补强工艺存在如下问题而不应采用：

1、路堤右侧虽为高填，但填方体在斜坡上的厚度只有2.8m，如若采用强夯，可能会造成填方体局部受冲击后沿原地面局部变形的可能。

2、右侧坡脚反压平台高5m，不满足距结构物顶面的安全垂直距离不应小于8.0m的要求。如若采用强夯，将可能造成水泥搅拌桩发生冲击断裂，以及软弱地基受到冲击后发生触变效应。

3、路堤左侧为高14.5m的衡重式路肩挡墙结构物，因此，为确保衡重式路肩挡墙的安全，普夯距结构物的安全水平距离应不小于15.0m。这对于宽约23m的路宽来说，可夯的范围不足8m，如此劳师动众却不能施展，实是一件很不划算的事。

图6 某高填路堤工程地质断面图

因此，不建议该高填路堤采用普夯或冲击碾压补强工艺进行处治，而宜结合工期采用常规工艺进行压实处治。