防洪堤防工程質(zhì)量影響因素分析與控制

席正哲，彭 成

(遼寧省大伙房水庫輸水工程建設(shè)局，沈陽110166)

1 堤防填筑土料的選取

根據(jù)所在地取土區(qū)土的顆粒組成情況，可供土料包括卵石、礫石、礫質(zhì)土、砂、粉砂、粉土、砂壤土、壤土、黏土、重黏土以及由上述某些土類派生的粉質(zhì)砂壤土、粉質(zhì)壤土等土類。其中粗粒土包括卵石、礫石、礫質(zhì)土、砂等;細(xì)粒土包括粉砂、粉土、砂壤土、壤土、黏土、重黏土以及由上述某些土類派生的粉質(zhì)砂壤土、粉質(zhì)壤土等土類［1］。

在堤防工程填筑中宜采用細(xì)粒土類填筑，細(xì)土類中的中粉質(zhì)壤土以及黏粒含量≤40%的粉質(zhì)黏土更為適宜作為筑堤土料，因?yàn)轲ち：窟^低的土壤不易壓實(shí)，土體也易失水開裂。然而黏粒含量過低的土的碾壓含水率很難掌握，當(dāng)含水率小時(shí)，經(jīng)碾壓后的填土仍很松散，達(dá)不到規(guī)定的質(zhì)量要求;當(dāng)含水率稍大一些碾壓時(shí)，會發(fā)生“彈簧土、橡皮土”現(xiàn)象，且粉性土的抗?jié)B透變形的能力較低，堤防高水位運(yùn)行時(shí)，背水坡較易發(fā)生滑坡或流土破壞;干旱季節(jié)如果堤坡表面植物覆蓋稍有稀疏，則會塵土飛揚(yáng)，影響交通和環(huán)境［2］。

2 碾壓式堤防填筑施工時(shí)土料的壓實(shí)問題

2.1 土料的最大干密度和最優(yōu)含水率

堤防工程對土體碾壓施工時(shí)，主要控制的兩大指標(biāo)為土的最優(yōu)含水率和最大干密度，土中所含水分達(dá)到最優(yōu)時(shí)，土的干密度達(dá)到最大，土體最密實(shí)，從而最大程度的保證工程質(zhì)量和安全。土中水分含量過高，土顆粒表面的薄膜水會增厚，引起土體膨脹，不容易擊實(shí)，常見的有橡皮土、彈簧土的說法。

實(shí)際工程中都是先對需要回填壓實(shí)的土料進(jìn)行室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)，對擊實(shí)試驗(yàn)中采用輕型擊實(shí)或者重型擊實(shí)取決于土質(zhì)和壓實(shí)要求。堤防工程碾壓適用于采用羊足碾、氣胎碾、重型鏟運(yùn)機(jī)等碾壓機(jī)具，所采用的壓實(shí)機(jī)具的選型要與擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)相匹配。

2.2 土料的現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)

堤防工程屬于重點(diǎn)工程，施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求的壓實(shí)度、擊實(shí)試驗(yàn)得出的最優(yōu)含水率和最大干密度要求，對選定的土料和壓實(shí)機(jī)具進(jìn)行工地現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)。通常的小型堤防工程有時(shí)可按實(shí)際料場土的自然含水率(穩(wěn)定值)進(jìn)行控制，再通過現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)對設(shè)計(jì)施工參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修正，如果差別較大，則在設(shè)計(jì)階段就要擬定有效的技術(shù)措施。而堤防屬于大中型堤防工程，質(zhì)量控制要求嚴(yán)格，必須使上堤土料含水率控制在最優(yōu)含水率，否則要作處理。

通過碾壓實(shí)驗(yàn)得到的參數(shù)主要包括:碾壓機(jī)械類型、鋪土厚度、碾壓遍數(shù)等。

2.3 填筑鋪土厚度

鋪土前先進(jìn)行上層基面鑿毛處理，以便于上下土層間土料的結(jié)合。不同的碾壓機(jī)具有不同的影響深度。攤鋪厚度不宜過厚，過厚不宜壓實(shí);攤鋪厚度也不宜過薄，過薄會增大工作量，降低工程效率。故需針對碾壓機(jī)具試驗(yàn)幾種鋪土厚度，分別對不同鋪土厚度層以下土料取樣測其密度，最終選定最佳鋪土厚度。

3 堤防工程壓實(shí)施工中常見問題及處理

3.1 架空層

施工作業(yè)面要加強(qiáng)統(tǒng)一管理，應(yīng)做到統(tǒng)一鋪土和碾壓，并配備平土機(jī)具參與整平作業(yè)，作業(yè)段與段之間出現(xiàn)高差時(shí)應(yīng)以斜坡相接，斜坡的坡度一般不陡于1∶5，上堤土料的塊狀粒徑應(yīng)嚴(yán)格控制，對塊狀粒徑超過10 cm的土塊必須進(jìn)行破碎，避免出現(xiàn)大的塊狀土堆積而形成的架空層現(xiàn)象。

3.2 界溝、界墻

施工過程中作業(yè)段之間未進(jìn)行認(rèn)真處理或?qū)用嫖催^界碾壓時(shí)，作業(yè)段處會形成虛土、塊狀土堆積現(xiàn)象，從而出現(xiàn)界溝、界墻等隱患部位。分段作業(yè)面的最小長度，機(jī)械作業(yè)≥100 m，人工作業(yè)≥50 m。應(yīng)分層統(tǒng)一鋪土，統(tǒng)一碾壓，嚴(yán)禁出現(xiàn)界溝、界墻。施工中應(yīng)將界溝、界墻一定范圍內(nèi)的填土挖開后重新分層鋪土填筑，與兩側(cè)填土以斜坡相結(jié)合，斜坡的坡度在1∶3～1∶5，并適當(dāng)?shù)卦黾幽雺罕閿?shù)。填筑作業(yè)應(yīng)按水平層次鋪填，不得順坡填筑。

3.3 新、老堤連接面

為保證新、老堤更好的連接，首先應(yīng)對老堤表面進(jìn)行清理，去除雜草、樹枝等雜物，并將老堤坡削成1∶3～1∶5的緩坡，保持老堤與新堤緩坡連接，根據(jù)填土的進(jìn)度進(jìn)行逐層清理，以保證接頭處填土很好地結(jié)合，高差比較大時(shí)可適當(dāng)放緩坡度。對于老堤坡上堅(jiān)硬的黏土，在采用削緩堤坡的同時(shí)，可以沿緩堤坡上開挖一條結(jié)合槽，使新、老堤更好地連接。

3.4 剛性建筑物結(jié)合面

建筑物兩側(cè)回填土的施工宜在建筑物的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值70%以上強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行。先將建筑物表面的乳皮、粉塵等清除，對表面外露的鐵件割除后，再用水泥砂漿覆蓋保護(hù)。填筑時(shí)須將建筑物表面濕潤，邊涂泥漿邊填土并人工夯實(shí)，涂泥漿高度應(yīng)與鋪土厚度一致，嚴(yán)禁泥漿干涸后再鋪土、夯實(shí)，避免結(jié)合處產(chǎn)生接觸滲透和沖刷。

3.5 雨季施工

雨季堤身填筑施工隨時(shí)關(guān)注天氣預(yù)報(bào)，盡量避開雨期施工，在填筑土層時(shí)保持至少2%的坡面。雨前用振動碾快速壓實(shí)表層松土封面，并特別注意保持填筑面平整，及時(shí)排水避免積水。雨后填筑面應(yīng)進(jìn)行犁翻晾曬處理，經(jīng)檢驗(yàn)含水率合格后方可復(fù)工。

［1］曹大明.堤防工程施工質(zhì)量控制分析［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011(02):112.

［2］魏成利.水利工程施工質(zhì)量的研究［J］.中國水利，2005(12):15-16.