堤防填筑質量檢測與評定探討

余智囊，錢財富

（1.水利部淮河水利委員會，233000，蚌埠；2.水利部淮河水利委員會水利科學研究院，233000，蚌埠）

河道堤防是我國防洪工程體系的重要組成部分，是防御洪水的最后屏障。因此，對加固或新建堤防工程質量檢測與評定十分重要。通過對現有堤防填筑質量與評價標準進行系統分析，指出其不足和存在的問題，確定今后的研究目標和方向。

一、填筑土料的基本性質試驗

1.室內物理力學試驗

（1）土的物理性質試驗

包括土的密度、比重、含水率、界限含水率（液限、塑限、縮限）、顆粒分析、擊實特征參數等試驗，用于土的工程分類及判斷土的狀態。

（2）土的力學性質試驗

包括滲透性、壓縮性和強度試驗等，主要目的是提供設計參數，如滲透系數、固結系數、變形參數、抗剪強度參數等。

（3）填筑質量標準確定

設計可根據土的性質，選取合適的堤防斷面進行滲流、沉降和邊坡穩定計算，確定土的壓實質量指標。

2.現場質量檢測

（1）土的含水率試驗

含水率是土的基本物理性質指標之一，反映土的自然狀態，含水率的變化可引起土的一系列物理力學性質改變。土的含水率試驗為土樣在105℃～110℃溫度下烘至恒量時所失去的水質量與恒量后干土質量的比值，以百分率表示。

式中，w為含水率，m為濕土質量，md為干土質量。試驗進行兩次平行測定，取其算術平均值。

（2）土的干密度試驗

土的干密度是單位體積的烘干土體質量。堤防工程土的密度試驗一般采用環刀法，即采用恒定體積的環刀（一般采用 100 cm3），按需要取原狀土或制備的擾動土樣，兩端整平，將準備好的環刀刃口向下放在土樣上；用切土刀（或鋼絲鋸）沿環刀外側，削成略大于環刀直徑的土柱，將環刀垂直下壓，邊削邊壓，至土樣頂面伸出環刀為止。將兩端余土削去修平，取剩余的代表性土樣測定含水率，擦凈環刀外壁并稱量。

式中，ρd為干密度，m環刀+土體為環刀和土體的總質量，m環刀為環刀質量，V環刀為環刀體積。

（3）土的擊實試驗

擊實試驗的目的是采用標準的擊實方法（沒有特別規定的情況下為輕型擊實），測定特定土的密度和含水率的關系，確定該土的最大干密度和最優含水率。了解土的壓實特性，為工程設計和現場碾壓提供土的壓實資料。

試驗前將一定量的風干土樣，在橡皮板上用木碾碾散后過5 mm篩，取篩下土依次按約相差2%含水率制備不少于5個試樣，拌勻后裝入塑料袋或密封于盛土器內靜置，使土中水分充分浸潤，含水率分布均勻，一般靜置時間為12～24小時。

試驗操作步驟如下：

①擊實儀放在堅實地面上（固定試驗室在儀器放置時就應做到），在擊實筒內壁和底板上涂一薄層潤滑油，各部件安裝好，檢查儀器是否正常，并做好記錄。

②取制備好的土樣分層進行擊實。擊實過程中應在每層擊完后測量擊后高度，使擊實完成后余土高度滿足規范要求；下一層擊實前應對上一層面刨毛，增強層間接合。擊實完成后，用修土刀沿護筒壁削挖后，扭動并取下護筒，測量并記錄余土高度。

根據試驗結果，計算各試樣的含水率和干密度。以干密度為縱坐標，含水率為橫坐標，繪制干密度與含水率的關系曲線，并畫出飽和曲線。由所繪制的干密度與含水率的關系曲線確定土的最大干密度和最優含水率。

③當直徑大于5 mm的顆粒含量占土總質量比例小于等于30%時，采用下列公式進行校正：

二、現有堤防填筑質量控制

現有堤防填筑質量與評定從施工自檢、監理抽檢、第三方檢測與竣工驗收檢測四個方面進行控制。

1.施工自檢

施工自檢是施工單位在完成每道堤防填筑施工工序后，由施工單位質檢部門對各工序的質量情況進行檢測與評定。

2.監理抽檢

監理抽檢是施工單位在完成每道堤防填筑施工工序后，由監理單位對各工序的質量情況進行抽檢與評定。

3.第三方檢測

第三方檢測是在對已建工程質量有重大分歧時，項目法人委托具有相應資質等級的質量檢測單位進行檢測的行為。第三方檢測單位與施工單位和監理單位應沒有隸屬關系，對工程質量進行的檢測所出的成果應具有一定的權威性、科學性、嚴謹性和公正性。

4.竣工驗收檢測

《水利工程質量管理規定》《水利工程建設項目驗收管理規定》和《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》中提出，竣工驗收檢測是工程全部完成后，項目法人委托具有相應資質的工程質量檢測機構對工程質量進行全面檢測的行為。

三、堤防填筑質量檢測內容及方法

《堤防工程施工規范》SL 260—98確定的堤防填筑質量自檢內容有：土料質量、堤基處理質量、土方填筑質量、堤防填筑外觀質量等。

1.土料質量

土料質量檢測采用以現場目測、手測為主，輔以簡易試驗的方式，鑒別筑堤土料的土質及天然含水率。發現料場土質與設計要求有較大出入時，應取代表性土樣做土工試驗復驗。

2.堤基處理質量

堤基處理質量檢測根據堤基處理措施的相應技術標準要求確定質檢的項目來確定相應的檢測方法。

3.堤防填筑質量

堤防填筑質量檢測主要采用環刀法檢測土料干密度，根據室內擊實試驗測得最大干密度，計算土方填筑壓實度。

4.堤防填筑外觀質量

堤防填筑外觀質量檢測主要采用量測法。

四、堤防填筑質量檢測數量

1.施工自檢

堤防填筑質量檢測取樣數量應符合：每層取樣數量可控制在填筑量每100～150 m3取樣1個；特別狹長的堤防加固作業面取樣時，可按每20～30 m一段取樣1個；若作業面或局部返工部位按填筑量計算的取樣數量不足3個時，也應取樣3個；在壓實質量可疑和堤防特定部位抽樣檢測時，取樣數視具體情況而定，但檢測成果僅作為質量檢查參考不作為碾壓質量評定的統計資料。

堤防填筑外觀質量檢測數量為每200 m測4個測點。

2.監理抽檢

土方填筑質量、堤防填筑外觀質量抽檢的數量為施工單位抽檢數量的1/3，且需滿足規范要求的最少抽檢數量。

3.第三方檢測

具體檢測數量一般由受委托單位針對工程質量存在的重大分歧編制檢測方案，由項目法人和工程質量監督單位進行審批確定。

4.竣工驗收檢測

根據《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》第4.1.10條，工程質量抽檢項目和數量由工程質量監督機構確定。

《堤防工程施工質量評定與驗收規程》中對土料填筑工程質量抽檢主要內容為干密度和外觀尺寸，并滿足：每2 000 m至少抽檢一個斷面；每個斷面至少抽檢2層，每層不少于3個點，且不得在堤防頂層取樣；每個單位工程抽檢樣本點總數不得少于20個。

五、堤防填筑質量評定

堤防填筑質量評定主要分為外觀質量評定和填筑質量評定兩個部分。

1.外觀質量評定

堤防填筑外觀質量合格標準應按《堤防工程施工規范》（SL 260—98）表10.4.1-2和《堤防工程施工質量評定與驗收規程（試行）》表C.0.2規定執行。

2.填筑質量評定

填筑質量評定合格標準根據堤防等級確定，1級堤防壓實度不應小于0.94，2級和高度超過6 m的3級堤防壓實度不應小于0.92，3級以下及低于3級堤防不應小于0.90。

3.工程質量等級評定

施工自檢和監理抽檢階段工程質量等級評定按合格率分為不合格、合格和優良3個等級。具體為：工程外觀質量合格率小于70%為不合格，合格率大于等于70%小于90%為合格，合格率大于等于90%為優良；填筑質量滿足 《堤防工程施工質量評定與驗收規程（試行）》中表3.2.5規定為合格，合格率超過表中數值5%以上為優良。

目前第三方檢測和竣工驗收檢測參照已有規程規定執行。一般第三方檢測和竣工驗收檢測的數量遠少于施工自檢和監理抽檢數量，參照執行過程中對其合格性評定比較困難。

六、結 語

現在國家已針對施工質量檢測與評定制定了一系列規范，對施工行為和施工質量進行規定。然而施工隊伍水平參差不齊，使得堤防填筑質量存在差異。因此需進行第三方檢測和竣工驗收檢測，而對第三方檢測和竣工驗收檢測現尚未出臺相應標準，急需進一步深入研究，以保證檢測行為規范化和標準化，從而確保堤防工程安全運行。

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