淺談渠道粘土填筑施工工藝及質(zhì)量控制

邱超雄，彭正海

（中國人民武裝警察部隊水電第一總隊第一支隊，河北 唐山 063004）

南水北調(diào)中線一期工程總干渠穿漳河交叉建筑物工程南岸連接渠、北岸連接渠、部分進(jìn)口漸變段渠道及部分出口漸變段為粘土填筑，粘土料場位于固岸村東南的二級階地上。南岸連接渠回填高程為81.14 m，渠道底板頂部高程為85.04 m，渠道底部寬17 m，渠道內(nèi)側(cè)邊坡坡比為1∶2，渠堤頂部高程為94.29 m，填筑高度為13.15m。右岸渠堤94.29 m高程設(shè)置平臺，平臺外側(cè)坡比為1∶3；左岸渠堤高程88.29 m處設(shè)置2 m寬馬道，馬道以上邊坡坡比為1:1.5，馬道以下邊坡坡比為1∶2。總填筑量約40萬m3。

1 施工設(shè)備及工藝

依據(jù)渠道粘土填筑碾壓試驗，選擇以下設(shè)備及參數(shù)：

（1）后退法堆料用D8R推土機(jī)初始平料后，用DR180平地機(jī)平整。采用YZk20C全液壓單鋼輪振動壓路機(jī)（羊角碾）碾壓，振動壓路機(jī)行走速度小于2 km/h，碾壓搭接寬度不小于30 cm。

（2）施工鋪料厚為35 cm，用YZk20C全液壓單鋼輪振動壓路機(jī)（羊角碾）先靜碾2遍，再振動碾壓4遍，可滿足設(shè)計要求。

（3）最大干密度1.83 g/m3，最優(yōu)含水率13.4%。碾壓時粘土料含水率以11.4%～15.4%為宜。渠道填筑施工工藝見圖1。

圖1 施工工藝示意

2 施工方法

2.1 測量放樣

填筑工作面在鋪料前，由測量人員放出填筑區(qū)域邊界線，并灑白灰做出明顯標(biāo)志。測量放線邊界比設(shè)計邊界富余50 cm，確保壓實過程中，設(shè)計邊界充分壓實。

2.2 鋪料與平料

（1）粘土鋪料厚度為35 cm。

（2）鋪料采用后退法施工，利用15～20 t自卸汽車從料場運(yùn)至施工部位卸料，工程采用D8R推土機(jī)初始平料后，采用DR180平地機(jī)平整至合格。

（3）雨后表層土料須晾曬至控制含水量或局部清除干凈后，再鋪筑上層新土。如果粘土料因含水量大或超碾等原因造成 “彈簧土”或剪切破壞時必須清除，重新選用含水率合適的粘土料進(jìn)行填筑，處理合格后方可進(jìn)行下一工序施工。

（4）推土機(jī)平料時，根據(jù)鋪土厚度計算出每車土料鋪開的面積，以便在填筑底面上均勻卸料，隨卸隨平，并用插釬法隨時檢查鋪料厚度。對超厚部位采用人工配合裝載機(jī)進(jìn)行清理。

（5）實際鋪料比設(shè)計邊界富余50 cm，保證邊界充分壓實，后期采用反鏟及人工配合修坡。

2.3 灑水

粘土料含水量控制主要在開采料場進(jìn)行。采取分層開挖、作業(yè)面輪換開挖、晾曬、補(bǔ)水等措施，使其壓實過程中含水量控制在最優(yōu)含水量的±2%以內(nèi)。粘土料的填筑含水量應(yīng)按大于最優(yōu)含水量1%～3%標(biāo)準(zhǔn)控制。

（1）晴天粘土料含水量偏低時，可在料場采用壓力水和壓縮空氣混合成霧狀均勻噴灑補(bǔ)水，并隨時檢測粘土料含水率，控制在合格范圍方可運(yùn)輸上料。運(yùn)輸車輛設(shè)防曬棚，防止粘土料含水量損失過快。

（2）雨前采取輪式裝載機(jī)進(jìn)行粘土料表面封閉，必要時采取覆蓋防雨布等其他保護(hù)措施，避免雨水損壞填筑面。

（3）雨后填筑面含水量較高時，清理積水、采取晾曬、翻曬、挖除浸泡軟化部位等措施及時恢復(fù)填筑施工。

2.4 碾壓

碾壓采用YZk20C全液壓單鋼輪振動壓路機(jī)（羊角碾），順?biāo)鞣较蛐凶撸凶咚俣?.5～2 km/h，先靜碾2遍、再振動碾壓4遍。

采用進(jìn)退措距法碾壓，碾寬220 cm，措距等于碾寬除以碾壓變數(shù)。分段碾壓，碾壓搭接寬度為：垂直碾壓方向不小于0.3～0.5 m，順碾壓方向為1.0～1.5 m。振動碾一次碾壓完成，避免漏壓、欠壓。

2.5 取樣檢測

本工程南岸連接渠為粘土填筑，采用簡單、快捷的環(huán)刀法檢測。對碾壓完成倉號按照每500 m2取樣一組，進(jìn)行密實度的檢測，檢測合格后才能進(jìn)行下一工序施工。檢測不合格，采取補(bǔ)碾、挖除等處理后重新檢測。

2.6 搭接處理

（1）與已填筑渠段搭接處理。為保證碾壓質(zhì)量，搭接坡度為1∶3，搭接處處理見圖2。

圖2 搭接處理示意

（2）與砂卵石填筑區(qū)連接處理。依據(jù)設(shè)計藍(lán)圖，粘土填筑與砂卵石填筑同時上升，如果砂卵石填筑不及時，采取小斜坡搭接，具體處理見圖3。

圖3 與砂卵石搭接示意

3 質(zhì)量控制

渠道粘土填筑質(zhì)量控制，主要是在每一個工序過程中進(jìn)行控制。下面結(jié)合施工工藝簡述渠道粘土填筑的質(zhì)量控制。

3.1 基礎(chǔ)面處理

基礎(chǔ)面處理主要包括：基礎(chǔ)面清理、不良地質(zhì)土處理、基面處理、透水處理等。

（1）基礎(chǔ)面清理。清除基面表層的樹木，有機(jī)物，草皮、樹根、垃圾、棄土，淤、腐殖質(zhì)土，廢渣，泥炭土等不合格土。

（2）基面處理。根據(jù)不同的要求，采取碎石樁、預(yù)制樁和灌注樁等方法對填筑基礎(chǔ)進(jìn)行處理，使其達(dá)到一定的承載力，滿足設(shè)計要求。

（3）不良地質(zhì)土處理。清除所有不合格土；對粉土、細(xì)砂、亂石、危巖、坡積物等進(jìn)行處理，直至滿足設(shè)計要求。

（4）透水處理。將渠底及邊坡的滲水（含泉眼）應(yīng)妥善引排或封堵，確保建基面清潔無積水。

3.2 填筑單元邊線測量、放線

填筑工作面在鋪料前，應(yīng)由具備資格的測量人員放出填筑區(qū)域邊界線，并灑白灰做出明顯標(biāo)志。

3.3 層間處理

對已壓實的工作面，在下一工序施工前，需清除表面撒入的泥土、沙礫、雜物等，如果有風(fēng)干區(qū)域，則需要灑水，確保表面濕潤均勻、無積水。

若采用的壓實機(jī)械為平板壓路機(jī)，壓實后表面需做刨毛處理。表面全部刨毛20～30 mm。

3.4 進(jìn)料、卸料

（1）進(jìn)料。進(jìn)料時，一定要確保土料的含水率稍大于最優(yōu)含水率，可以提前安排試驗人員在土料場進(jìn)行含水率測量。由本工程南岸連接渠粘土填筑時在取土場及壓實后檢測結(jié)果可知，取土?xí)r含水率應(yīng)控制在15%～17%；經(jīng)過1 000 m的運(yùn)距及卸料、平料、碾壓后其含水率在最優(yōu)含水量13.4%的±2%范圍內(nèi)，其壓實度平均值為0.987。南岸連接渠粘土回填統(tǒng)計見表1。若含水率太高，則要對土料進(jìn)行翻曬，在確保含水率均勻的情況下，翻曬至稍大于最優(yōu)含水率的1%～3%；若含水率偏低，則需采取措施使土料的含水率均勻增加至稍大于最優(yōu)含水率的1%～3%。在此過程中，試驗人員需要隨時檢測土料的含水率。

表1 南岸連接渠粘土回填統(tǒng)計

（2）卸料。卸料時需要根據(jù)自卸車的運(yùn)載量和攤鋪厚度，計算每一車土可以攤鋪的面積，避免卸料集中，或攤鋪厚度大于施工參數(shù)。本工程采用20 t自卸車，每車裝土20～25 m3，按照虛鋪35 cm，每車土可鋪 57～71 m2。

3.5 層厚控制

鋪料厚度為35 cm，允許誤差為0～－50 mm。安排專門的質(zhì)檢人員，在鋪料過程中，采用插釬法隨時檢查，嚴(yán)格控制鋪料厚度。

3.6 碾壓質(zhì)量檢查與驗收

碾壓完成后，不得有彈簧土及剪切破壞。對于彈簧土和剪切破壞的區(qū)域，一定要挖除，重新進(jìn)行攤鋪碾壓。

本工程采用環(huán)刀法進(jìn)行壓實度檢測，按照每500 m2取樣一組。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為壓實度不小于0.98，每單元檢測壓實度合格率不小于95%時才可進(jìn)入下個工序施工。取樣時詳細(xì)記錄每組土樣的取樣位置，對于不合格的，在其取樣位置附近再取兩組，如果都合格，則判定合格，如果其中有一組不合格，則該組為不合格，需補(bǔ)壓或采取其他方法處理后重新檢測，直至合格。

4 結(jié)語

渠道粘土填筑質(zhì)量控制，存在于填筑過程中的每一環(huán)節(jié)，填筑前的準(zhǔn)備工作必須做好：進(jìn)料時必須嚴(yán)格控制土料的含水率，使進(jìn)料時的含水率比最優(yōu)含水量高1%～3%；鋪料時，嚴(yán)格控制鋪料厚度，壓實過程中需控制壓實遍數(shù)及搭接。良好的渠道粘土填筑施工工藝及質(zhì)量控制方法可以大大提高工程進(jìn)度和質(zhì)量。