云南水力发电
YUNNAN WATER POWER
9
第37卷第4 期0 引言
山区高速公路受地形地貌限制，土石方的纵向调配十分困难，不可避免的产生大量弃方，需设置大量弃土场来满足弃土处置的需要。弃土场是山区公路建设过程中经常出现的具有破坏性的线外附属工程，由其引发的地质灾害、水土流失等问题，对环境、经济和人民众的生产生活都带来了相当不利的影响
［1］
。
弃土场不是公路工程的主体组成部分，目前国内公路行业尚未有专门的针对性设计、施工规范，在JTG D30-2015《公路路基设计规范》和JTG F10-2006《公路路基施工规范》中仅有若干条原则性的选址规定。
弃土场管理是当今公路建设水土保持的薄弱环节，设计、施工、管理存在的问题主要体现在场地数量、位置变更多，场地治理设计深度不足，弃土施工问题多等方面［2］。
1 工程概况
宜宾至昭通高速公路彝良（海子）至昭通段，路线起于云南省昭通市彝良县海子镇K144+910，止于昭通市昭阳区北闸镇K237+600，全长93km。全线按双向四车道高速公路标准设计，设计时速80km/h，路基宽度24.5m。
A4标段负责施工K163+770～K180+000段，主线全长16.13km，桥梁7座、长4.2km，隧道5.5座、长9.4km，路基长2.53km，桥隧比84%。
山区高速公路弃土场常见问题分析
刘浩，周宇，樊多震
（中国水利水电第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）
摘 要：山区高速公路桥隧比高，土石方调配不均衡，需要在隧道、挖方路基等附近设置弃土场。受征地拆迁、施工组织、标段划分及运距成本等问题影响，施工图设计中的弃土场往往不能使用，弃土
场变更现象普遍。目前公路行业弃土场的设计、施工，尚无针对性的规范要求，设计深度不足、施工随意性较大，地质灾害、水土流失等问题时有发生。结合宜昭高速公路A4标段弃土场，对山区高速公路弃土场常见问题进行分析，并提出对应措施和建议。关键词：山区高速公路；弃土场；常见问题；选址；施工
中图分类号：U419.3 文献标识码：B 文章编号：1006-3951(2021)04-0009-03 DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2021.04.002
收稿日期：2021-01-04
作者简介：刘浩（1988-），男，河南南阳人，工程师，主要从事公路工程施工技术管理工作。
*
可研阶段，A4标段范围挖方215×104m 3、填方125×104m 3、弃方81×104m 3，设置14个弃土场、占地295亩、容量132×104m 3。
施工图设计阶段，A4标段范围挖方391×104m 3、填方86×104m 3、弃方344×104m 3，
设置18个弃土场、占地524亩、容量302×104m 3［3］。
实际施工阶段，A4标段范围因临建工程、隧道超挖等形成弃方415×104m 3。施工图设计中18个弃土场中有9个因征地拆迁、周边敏感设施问题无法使用，新增4个弃土场，共设置13个弃土场、占地592亩、容量422×104m 3。
2 常见问题分析
2.1 弃土场变更多
通过A4标段可研阶段、施工图涉及阶段及实际施工阶段的土石方工程量及弃土场数量对比可以看出，弃土场的数量、位置变更多。
弃土场变更多的原因很容易理解：项目可研到初步设计，再到施工图设计，最后实施，周期较长，勘察设计的深度不断加大，对工程沿线的调查、主管部门征地意向协调、土石方调配等工作不断深化，原本适合作为弃土场使用的部位，因为周边新建了房屋、水库、道路等敏感设施，或者土地性质发生了改变，实际施工时已不再适合设置弃土场，从而导致了大量的弃土场变更。这种情况在线性工程建设实际中十分普遍、不可避免。
10云南水力发电2021 年第4 期
对比可研方案的意义在于：建设项目的水土保持方案是根据可研方案编制的，项目实施过程中的土石
方、弃土场情况如与原水土保持方案发生变化，则需要进行变更方案报审。水土保持变更方案审核通过后，生产建设单位依据变更方案自主组织开展水土保持验收，报省水利厅备案。
弃土场选址和设计是综合性强的工作，既要考虑多弃土，又要考虑减少征地费用和工程防护费用，也要兼顾众利益，只有综合考虑弃方量、运距、征地费用、工程防护费用、生态恢复以及排水等因素后，才能选择和设计出较合理的弃土场方案［4］。
2.2 弃土场选址案例
2.2.1 弃土场周边有敏感设施
施工图设计中18号弃土场位于1处冲沟入河口，沟底纵坡约10°，口窄肚宽，汇水面积不大，交通便利，原本是理想的弃土场位置。
但其下游侧紧邻居民区和县道，不能满足弃土场与居民点安全防护距离大于弃土场堆渣高度2倍的要求［5］。经参建各方评估后认为该处弃土场安全风险高，不予使用。
2.2.2 弃土场在滑坡体上
工程前期，现场在一滑坡体后缘设置了1处临时弃土场。挡墙实施后堆存了8×104m3弃渣。第一个雨
季发现弃土场下部发生蠕滑现象，周边地表开裂，挡墙沉降缝涨开。监测数据显示弃土场下部第一个雨季发生30~50cm位移，雨季后趋于稳定，第二个雨季未发生滑移。
经查阅相关资料，该弃土场位于滑坡体上。滑坡平面上滑坡体呈扁平的簸箕形，右侧以一冲沟为界，左侧以一砂岩陡坎为界，前缘舌形伸入河流，后缘界线为一高陡崖，形成为其三面边界高一侧临空的圈椅状。
为探明该部位下伏地层情况，在挡墙部位布设了3个勘探孔，勘探结果显示：原地表以下22m、28.6m、21.5m范围为粉质黏土，继续向下为砂岩。
根据实际勘探数据，经参建各方商议并咨询相关专家，考虑永久性安全，为防止失稳或诱发古滑坡复活，决定将该部位的8×104m3弃土、72m混凝土挡墙予以清除，恢复原地表［6］。
2.2.3 弃土场原地面较陡
施工图设计中11号弃土场位于1处狭窄冲沟底部，沟底纵坡约28°。施工单位进场后申请取消该处弃土场，理由为设计单位未考虑施工因素，施工便道无法形成。经参建各方现场勘察后确认情况属实，对该弃土场不予使用。
2.2.4 沿河弃土场
施工图设计中17号弃土场占用河道，但未考虑改河问题，方案不完善。现场查看发现，该部位地势平坦，将河道改弯取直、少数房屋拆迁后，具备设置大容量弃土场的条件。
弃土场沿河设置或束窄河床、或改移河道，按照《中华人民共和国防洪法》中规定“弃渣场布设于河道边上、弃渣场上游汇水面积超过1km2及弃渣场下游1km范围内存在敏感点时弃渣场需要进行洪水影响评价”。
2.3 弃土场施工随意性大
关于施工期弃土场稳定的问题，经与设计单位深入交流，弃土场的边坡稳定与渣体的粘聚力和内摩擦角有关，考虑工程实际弃土多位土石混合体，粘聚力几乎为0，可只考虑内摩擦角［7］。弃土场的整体稳定与挡墙有关。
2.3.1 边坡稳定
弃土场在设计时是参照高填、陡坡路堤进行计算的。高填、陡坡路基要求压实度≥93%，内摩擦角取35°，稳定安全系数取1.35，计算出的边坡坡率为1∶1.5。弃土场要求压实度≥85%，内摩擦角取25°，稳定安全系数取1.35，计算出的边坡坡率为1∶2［8］。
若直接倾倒不碾压，初期没有经过自然沉降，内摩擦角＜15°，此时最容易发生边坡失稳；在经过1个
雨季的自然沉降后，固结度有所提高，内摩擦角增长至约20°；在经过2～3个雨季的自然沉降后，压实度进一步提高，内摩擦角可增长至约25°。这就是为什么很多弃土场过程中没有碾压，经过2～3a的施工期按照1∶2修坡，没有再出现安全问题的原因。
水对于填方来说危害极大，是因为它会大幅度降低内摩擦角，所以很多项目会要求在汛期来
海子简介刘浩，周宇，樊多震 山区高速公路弃土场常见问题分析11
临前完善临时排水和永久性排水［9］。
先弃后挡、直接倾倒不碾压、坡度随意、临时排水不到位的随意做法，使得渣体处于极限平衡状态，当遭遇暴雨、加载等因素后，就会导致弃渣失稳。
2.3.2 整体稳定
弃土场的整体稳定与挡墙有关，失稳表现为挡墙基础深层滑动、挡墙基础滑移、挡墙倾覆。
高速公路弃土场常用的挡墙有两种，分别为混凝土重力式挡墙和钢筋混凝土桩板墙。两种挡墙的选择首先取决于弃土场下伏地质情况，由于重力式挡墙对基础要求较高，且墙身高度不宜大于12m，当基岩埋深大时，采用钢筋混凝土桩板墙。当地质条件同时满足两种挡墙的情况下，按墙背主动土压力的大小进行选择。
墙背主动土压力主要与原地面坡度、原地表渗流、堆渣高度等有关。原地表越陡，堆渣高度越大，渣体重力形成的土压力越大。原地表有地表水的情况，一般考虑将安全系数降低一半。
工程实际中不做地勘、不处理原地表、不引排原地表水流、随意增加堆渣高度的做法是不可取的［10］。
综上所述，弃土场施工顺序应为：清表→挡墙施工→设置盲沟及台阶→分层弃渣碾压→临时排水→边坡防护→永久性排水设施→复垦或绿化。
3 结语
结合宜昭高速公路A4标段弃土场的工程实际，对弃土场的实施建议如下：
1）施工单位进场后，应联合参建各方一起对弃土场进行摸排，根据施工土石方调配、敏感设施、征地拆迁、地质条件等及时调整弃土场，完善相关手续。
2）每个弃土场必须进行地质勘察，依据勘察结果进行选址、设计、施工。
3）施工期对弃土场施工应加强管理，杜绝随意施工的现象。
参考文献：
［1］蒋成海，彭立，李宏泉，等．高速公路建设弃土场存在问题及处治措施探讨［J］．公路工程，2011,（6）: 47-50.
［2］陈学平，李新海，魏明慧，等．我国公路建设项目取、弃土场水土保持问题与对策［J］．中国水土保持，2019,（3）: 4-8.
［3］云南省交通规划设计研究院.宜宾至昭通高速公路彝良（海子）至昭通段两阶段施工图设计：第三册［Z］．2018.
［4］陈羽，冉磊．山区高速公路弃土场选址和设计原则综述［J］．四川建筑，2012,（4）: 66-67.
［5］SL575-2012 水利水电工程水土保持技术规范［S］．
［6］韩信，张敏静.弃土场位置选择和设计原则方法探讨［J］．公路，2008, 9（9）: 282-285.
［7］《工程地质手册》编委会.工程地质手册：第四版［M］．北京：中国建筑工业出版社，2007.
［8］JTG D30-2015 公路路基设计规范［S］．
［9］JTG F90-2015 公路工程施工安全技术规范［S］．
［10］JTG F10-2006 公路路基施工规范［S］．
发布评论