淺析水利工程中堤防土方填筑方法研究

【摘要】針對(duì)水利工程中的堤防土方填筑方法進(jìn)行了研究，介紹了填筑施工各工序的質(zhì)量控制要求，并對(duì)土方填筑方法進(jìn)行了詳細(xì)論述，最后闡述了土方開挖質(zhì)量控制措施和土方填筑質(zhì)量控制措施，以期望對(duì)今后的堤防土方填筑工作能起到指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】 水利工程，堤防，土方填筑

1前言

堤防是我國(guó)防洪工程體系的重要組成部分，其土方填筑質(zhì)量直接影響著它對(duì)洪水的防御效果，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為了盡可能地提高堤防這一防洪最后屏障的施工質(zhì)量，有必要對(duì)堤防土方填筑方法進(jìn)行研究。在實(shí)際工作中，工程技術(shù)人員需要通過(guò)土方開挖質(zhì)量控制措施和土方填筑質(zhì)量控制措施來(lái)保證堤防土方填筑質(zhì)量。

2填筑施工各工序的質(zhì)量控制要求

土方填筑工序可以劃分為基礎(chǔ)清理、鋪土、平土、壓實(shí)和質(zhì)檢五部分。

（1）基礎(chǔ)清理

填筑作業(yè)面選定后不得直接進(jìn)行填筑，填筑前需對(duì)基礎(chǔ)表層的垃圾和雜物進(jìn)行清理，例如石頭、混凝土塊和表層植被等。清理范圍不能僅限定于施工詳圖中規(guī)定的最大開挖邊界，為保證后續(xù)工序的質(zhì)量，清理范圍應(yīng)最少再向外延伸3m～5m。清理完成后需報(bào)監(jiān)理工程師進(jìn)行清理質(zhì)量驗(yàn)收，待驗(yàn)收合格后方能進(jìn)行鋪土。

（2）鋪土、平土

土料不得隨意選取，要依照工程實(shí)際需求或者在指定的土料場(chǎng)用挖土機(jī)挖裝合格土料，然后再根據(jù)土料挖裝地和填筑工作地之間距離的遠(yuǎn)近，通過(guò)推土機(jī)或卡車將土料運(yùn)至填筑工作面，最后推土機(jī)再以前進(jìn)施工的方式進(jìn)行平整鋪土。在靠近涵閘側(cè)墻、擋土墻背等2m 范圍內(nèi)，應(yīng)用人工鋪筑代替大型機(jī)械鋪筑。塊徑超過(guò)5cm的土料塊需先進(jìn)行破碎處理后再使用。具體的鋪土厚度需進(jìn)場(chǎng)后根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定，一般來(lái)說(shuō)鋪土厚度為20cm左右，上下浮動(dòng)誤差不得大于5cm。邊緣超填寬度太小會(huì)對(duì)后續(xù)的壓實(shí)工序質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，所以一般要求邊緣超填寬度大于0.3m。

（3）壓實(shí)

除卻靠近涵頂 100 cm 厚范圍內(nèi)以及擋墻部位需用手扶式打夯機(jī)進(jìn)行人工壓實(shí)外，其它平整后的土料部位一般使用機(jī)械進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，

（4）質(zhì)檢

每層土料壓實(shí)工作結(jié)束后都必須做土工試驗(yàn)以驗(yàn)證是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，這里的試驗(yàn)取樣必須嚴(yán)格遵守相應(yīng)規(guī)定。試驗(yàn)驗(yàn)收合格后便可開始打毛，并綜合試驗(yàn)結(jié)果和天氣情況進(jìn)行適當(dāng)灑水。

3土方填筑方法

（1）新填筑作業(yè)應(yīng)遵循的規(guī)定

地面不平時(shí)，切忌順著起伏坡度鋪填，要由底層向上逐層鋪填，且每一層需保持水平；堤防橫斷面上的坡度不得陡于1：5，如果超過(guò)則必須將其削至1：5以下；分段作業(yè)面不應(yīng)取的過(guò)短，最小長(zhǎng)度要大于100m；如果人工施工時(shí)段較長(zhǎng)，可適當(dāng)減短；鋪土和碾壓過(guò)程中不能出現(xiàn)界溝，具體作業(yè)應(yīng)分層統(tǒng)一進(jìn)行；軟土地基作業(yè)時(shí)，在堤身兩側(cè)設(shè)有壓載平臺(tái)的，需要同時(shí)對(duì)兩者進(jìn)行統(tǒng)一分層填筑，實(shí)際作業(yè)中要杜絕先筑堤身后壓載的錯(cuò)誤；相鄰施工段的作業(yè)面不允許出現(xiàn)高度躍變，要盡量保持均衡上升，對(duì)于不可避免的高差，要依照相應(yīng)的規(guī)范用斜坡面進(jìn)行過(guò)渡；鋪土后因故拖延而致使土料表層被曬干時(shí)，壓實(shí)作業(yè)前應(yīng)適當(dāng)灑水；為保證光面對(duì)粘性土填筑層的壓實(shí)作業(yè)質(zhì)量，每次新鋪料前都需對(duì)壓光層面進(jìn)行刨毛；若填筑層檢驗(yàn)合格后因故暫停施工，造成了較長(zhǎng)時(shí)間的擱置，從而使得土層表面疏松，那再次作業(yè)前要進(jìn)行復(fù)壓處理，除此之外，因風(fēng)雨侵襲引起的表層疏松同樣需要進(jìn)行復(fù)壓；鋪填新土前要仔細(xì)檢查，尤其要關(guān)注局部細(xì)節(jié)，若遇到“彈簧土”等局部質(zhì)量問(wèn)題，必須采取有效措施進(jìn)行處理，處理后不能直接鋪填新土，要進(jìn)行復(fù)檢，待復(fù)檢合格后再鋪填新土；作業(yè)過(guò)程中要始終保障觀測(cè)設(shè)備的正常安裝和測(cè)量工作的有序進(jìn)行；在軟土地基上作業(yè)時(shí)，因地基存在沉降的危險(xiǎn)，所以有必要對(duì)施工速度進(jìn)行嚴(yán)格控制。

（2）鋪料作業(yè)應(yīng)遵循的規(guī)定

土料鋪設(shè)部位必須嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)定要求；存在雜質(zhì)的土料必須先將雜質(zhì)清理后再鋪填，粘性土料、砂料、礫料或其他透水料要分開堆放；針對(duì)卸料而言， 砂礫料宜選用后退法，粘性土料和礫質(zhì)土則是后退法和進(jìn)占法均可，砂礫料或礫質(zhì)土卸料時(shí)若出現(xiàn)顆粒分離，則必須進(jìn)行均勻拌和；鋪料厚度和土塊直徑的限制尺寸不能憑借經(jīng)驗(yàn)確定，應(yīng)該以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)；為保證鋪料作業(yè)質(zhì)量，鋪料范圍通常都要略大于設(shè)計(jì)要求。

（3）壓實(shí)作業(yè)應(yīng)遵循的規(guī)定

壓實(shí)前要做碾壓試驗(yàn)，對(duì)碾壓質(zhì)量能否滿足設(shè)計(jì)干密度值進(jìn)行評(píng)價(jià)；分段填筑時(shí)在各段設(shè)立標(biāo)志，這樣有助于避免漏壓、欠壓和過(guò)壓；要錯(cuò)開上下層的分段接縫位置。

（4）碾壓施工應(yīng)遵循的規(guī)定

碾壓機(jī)械應(yīng)沿著平行于堤軸線的方向行走；為了確保不會(huì)出現(xiàn)漏壓和欠壓，分段作業(yè)時(shí)相鄰作業(yè)面沿堤軸線方向的搭接碾壓長(zhǎng)度不應(yīng)取得過(guò)小，實(shí)際中宜取0.5m以上，而作業(yè)區(qū)垂直于堤軸線方向的長(zhǎng)度也至少要大于3m；用帶碾磙或振動(dòng)碾的拖拉機(jī)進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)時(shí)，宜采用進(jìn)退錯(cuò)距法，并且碾跡搭壓寬度不應(yīng)該小于 10 cm，相對(duì)而言，若選用鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，則需采用輪跡排壓法，此時(shí)輪跡應(yīng)搭壓輪寬的 1/3。因?yàn)槟雺簷C(jī)械的行車速度會(huì)對(duì)碾壓質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生較大影響，所以為保證碾壓質(zhì)量，需對(duì)碾壓機(jī)械的速度進(jìn)行控制，具體而言，平碾宜控制在 2km/h，振動(dòng)碾宜控制在 2km/h，鏟運(yùn)機(jī)宜選2擋；采用連環(huán)套打法夯實(shí)機(jī)械碾壓不到的部位，分段作業(yè)時(shí)，為保證不會(huì)出現(xiàn)漏壓，夯跡搭壓寬度不得小于1/3夯徑；砂礫料壓實(shí)時(shí)，灑水量取填筑方量的0.2倍到0.4倍之間，中細(xì)砂壓實(shí)的灑水量按最優(yōu)含水量進(jìn)行選取；壓實(shí)機(jī)械優(yōu)先選擇帶平碾、振動(dòng)碾或氣胎碾的履帶式拖拉機(jī)。

4土方開挖質(zhì)量控制

a.施工技術(shù)措施要在充分了解和調(diào)研堤基的地質(zhì)和水文條件后依據(jù)實(shí)際情況制定；b.土方開挖要嚴(yán)格遵守規(guī)范，以平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)為依據(jù)進(jìn)行開挖線放樣測(cè)量，使用滿足進(jìn)度安排的儀器進(jìn)行定線放樣；c.開挖工作和土方填筑作業(yè)要盡可能的銜接起來(lái)，不能及時(shí)填筑的回填土切忌和棄土混淆堆放；d.因流砂、涌泥等異常情況造成了中斷施工后需及時(shí)制定新的施工方案；e.超挖后不得隨意進(jìn)行回填，回填材料必須符合相應(yīng)要求；f.不得在開挖坡頂堆放重物；g.開挖邊坡結(jié)束后，對(duì)樁號(hào)、坐標(biāo)、高程等應(yīng)進(jìn)行標(biāo)記，這樣有助于設(shè)計(jì)單位進(jìn)行施工地質(zhì)編錄；h.基底不得長(zhǎng)時(shí)間裸露，所以開挖施工結(jié)束后，需盡快驗(yàn)收。

5土方填筑質(zhì)量控制

a.建立質(zhì)量管理部門，嚴(yán)格檢查土方填筑施工的各道工序；b.按照相應(yīng)的堤防施工規(guī)范和質(zhì)量評(píng)定規(guī)程對(duì)填筑流程和填筑質(zhì)量進(jìn)行控制；c.堤身填筑施工參數(shù)不能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，要依據(jù)碾壓試驗(yàn)參數(shù)確定；d通過(guò)用烘干法測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)土料的含水量來(lái)校正干密度；e.對(duì)于不平地基上的鋪填作業(yè)，禁止順著坡度起伏方向進(jìn)行，要由底層向上逐層鋪填，且每一層需保持水平；f.對(duì)于鋪土厚度和土塊粒徑，要依據(jù)實(shí)際情況和試驗(yàn)進(jìn)行確定；g.填土?xí)r若出現(xiàn)“彈簧土”等局部質(zhì)量問(wèn)題，需采取有效措施進(jìn)行處理，如可將其挖出運(yùn)走，然后再鋪上符合要求的土料；h.因?yàn)橥练教钪苡昙镜葰夂蛞蛩赜绊戄^大，所以要及時(shí)了解天氣變化，并根據(jù)天氣狀況調(diào)整安排施工進(jìn)度和采取雨水防護(hù)措施；i.負(fù)溫環(huán)境下施工要保證壓實(shí)土料的溫度在-1℃ 以上并且沒(méi)有混入冰雪和凍土塊，而當(dāng)風(fēng)速超過(guò)10m/s 時(shí)，需停止施工。

6結(jié)束語(yǔ)

堤防的土方填筑質(zhì)量對(duì)建立我國(guó)的防洪工程體系具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，為了更有效地防御洪水，有必要對(duì)土方填筑的具體方法和質(zhì)量控制措施進(jìn)行研究。

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