雞蛙河換填施工方法

張謙+張罡+翟向陽

摘 要：南水北調潮河一標雞蛙河為常流水坑洼狀態，嚴重影響渠道開挖及填筑施工，在施工過程中采取打井降水、設置導流溝、換填的方法，克服了地下水位高、高填方基礎等施工難題，積累了一些施工經驗。

關鍵詞：南水北調；雞蛙河換填；施工方法

中圖分類號：TV52 文獻標志碼：A 文章編號：2095-294512017719-072-02

1 工程概況

1.1 工程概述

雞蛙河位于主渠道樁號SH（3）138+846處，河道呈V型南北穿越總干渠，寬10m左右，深2m左右，原始地面高程在渠道底板116附近，河內有常流水，周圍地下水豐富且水位較高，無法滿足重夯地基處理條件，該部位上部為砂壤土，下部為輕壤土，屬高填方基礎，并未設置左岸排水建筑物。

設計要求，雞蛙河采用換填處理，換填前需對該施工部位進行導流并降水，換填范圍需滿足飽和砂土液化處理范圍要求并滿足總干渠道開挖、填筑相關技術要求。

1.2 施工特點、難點及應對措施

1.2.1 地下水位高。雞蛙河為常流水坑洼狀態，該樁號周圍地下水豐富且水位較高，嚴重影響渠道開挖及填筑施工。根據該段所處土的滲透系數、地下水位分布情況及施工特點，該部位采用井點降水，降水井布置在基坑周圍，井點位置應距基坑邊2～2.5m，以防止井點設置影響坑邊土坡的穩定性。為減少導流溝的水流量及避免破壞高填方區域基礎，水泵抽出的水直接排至下游渠道。

1.2.2 導流。由于該處河內有常流水，且并未設置左排建筑物，造成無法正常施工，必須將雞蛙河進行改道處理。結合現場情況，將雞蛙河引至暖泉河左排建筑物，將原設計左岸截流溝尺寸大小改變以滿足永久導流雞蛙河，根據現場多方勘測，該截流溝尺寸調整為底寬3m，兩側坡比不變，高程調整為115m～114m。

1.2.3 高填方基礎。該處地質條件較差，含雜質較多，且土質變為黑色壤土，屬于高填方基礎。根據現場踏勘，需對雞蛙河河道進行開挖換填處理。采用粘粒含量均滿足要求的土料進行施工，施工前將取得土樣送至第三方試驗室復核，試驗室對土料擊實數據和自由膨脹率進行試驗對比，當試驗數據基本一致時，方可用于現場施工，嚴格控制施工質量。

2 施工方法

2.1 施工道路

2.1.1 場地清理。道路施工范圍內的樹根、雜草、垃圾采用ZL50裝載機進行清除，并裝運至指定渣場。清理后裝載機推平后，輔以人工整平。

2.1.2 路基施工。路基基礎：路基寬度為8.5m，先采用ZL50裝載機清除表層30cm厚的腐殖土，再對基礎進行碾壓壓實，采用裝載機鋪筑30cm厚素土，并碾壓密實。道路結構層：選用石質均勻、弱風化、無明顯裂紋的硬質石料或級配較好的砂礫石作為結構層的填筑料，結構層壓實厚度為30cm。要求路基橫斷面呈拱形，中間高、兩端低，路拱橫向坡度為2.5%，最后采用22T振動平碾進行路基碾壓。

2.1.3 泥結碎石路面。設計路面為泥結碎石路面，寬度7m，兩側路肩寬度0.5m，壓實后厚度15cm。中石、粘土比例為6：4。石料采用采用新鮮無風化、級配良好的碎石，無其他雜物。粘土內不含腐殖質和其他雜物。

2.2 雞蛙河導流

雞蛙河導流為永久導流，從樁號SH（3）138+788.1～SH（3）139+144.2段按底寬3m、溝底高程115m～114m、斷面用30cm厚的M7.5的漿砌石護砌，將水引致暖泉河。

由于該導流溝地下水位高，為確保農田側的穩定，基礎開挖深度為漿砌石基礎下30cm，采用拋石處理，開挖采用人工配合1m3反鏟挖裝，15t自卸汽車運輸，基礎采用人工按照設計坡比精修到位。

2.3 施工降排水

根據該部位的地下水位分布情況及施工特點，透系數為6.23×10-4cm/s；雞蛙河換填范圍寬度100m、長度30m；考慮后期施工基礎挖深、換填碾壓以及井內回淤問題，挖深為3.5m（重夯處理影響深度為3m），降水深度為最大挖深下1.5m；井內按3m水深及1m的回淤，開挖范圍降水井井深14m、井數為20眼；間距為13m。

2.4 土方開挖

2.4.1 測量放線。待降至預定水位后，開始測繪橫斷面圖，報批后測設開挖輪廓線。開挖到預定深度后，及時請監理及設計對基面進行確認，是否還要繼續清理及挖深。最后測量驗收斷面計算出開挖工程量。

2.4.2 施工方法。開挖前，詳細了解工程地質結構、地形地貌和水文地質情況。先放好坡頂線、坡底線，經復測及驗收合格后開始開挖。開挖按照測量放線測設的開口線自上而下分層分段施工，一次開挖4m直接到位。嚴禁自下而上或采取倒懸的開挖方法。基底開挖采用機械開挖時，預留30～50cm厚保護層采用人工開挖，確保開挖設計高程施工，避免超欠挖。坡面開挖采用機械開挖時，預留30～50cm厚保護層采用人工開挖，確保按設計坡度要求施工，避免超欠挖。

2.5 土方換填

2.5.1 基礎驗收。換填施工前，對基礎開挖工作面進行驗收，經監理工程師檢查驗收合格簽證后方可進行回填施工。換填施工前，應對基礎進行碾壓，采用不少于10t振動碾，碾壓不少于5遍。

2.5.2 碾壓參數。根據2010年11月潮河一標渠道填筑碾壓試驗成果，采用土料最大干密度：1.82g/cm3，最優含水率：13.2%，粘粒含量11.2%，進行渠道填筑。碾壓參數控制現場碾壓施工，振動碾：20t，松鋪厚度：40cm，碾壓遍數：6遍（單趟算1遍，第1遍為靜碾，后5遍為動碾，行走速度為1.7km/h）。

2.5.3 鋪土。鋪土采用進占法，采用挖掘機裝土，自卸汽車運輸，推土機平整，人工配合。鋪土厚度采用打樁和水準測量的方式進行控制，嚴格控制松鋪厚度。含水率控制在碾壓試驗要求規定值。鋪土前，對土料含水率進行檢測，不在規定值時對其進行含水率調整。當含水率大于施工控制含水率時，對其進行翻曬；當含水率小于規定要求的含水率時，需要加水進行調整含水率。

2.5.4 碾壓。碾壓采用22t振動碾碾壓，碾壓時采用進退錯距法，行走方向應平行于基坑中心線，行走速度不大于2km/h，振動碾每一遍碾壓軌跡搭接寬度大于0.5m，然后按照監理批準的該種土料同種設備的碾壓試驗參數進行碾壓。

2.5.5 質量檢驗。質量檢測采用環刀法取樣，測定干密度值。取樣部位應有代表性，且應在面上均勻分布，不得隨意挑選，在壓實層厚的下部1/3處取樣，若下部1/3的厚度不足環刀高度時，以環刀底面達下層頂面時環刀取滿土樣為準，填筑土料的壓實度不小于98%。

2.6 封井

對該種水井采用在總干渠開口線或坡腳線范圍內的水井對渠底高程（地面高程）4m以下采取最大粒徑不大于50mm的砂礫石充填后夯實，對2m～4m之間采用C10混凝土進行封堵、上面2m采用粘性土與渠道填筑的相同指標進行換填；對在總干渠林帶范圍內的2m以下采取最大粒徑不大于50mm的砂礫石充填后夯實、上面2m采用粘性土與渠道填筑的相同指標進行封堵處理。

2.7 臨時設施拆除

雞蛙河施工比較單一，擬先采取人工拆除電纜、電線等降排水所建的臨時措施。

3 質量控制措施

（1）嚴格上崗培訓，特殊崗位的作業人員須經被授權部門培訓合格發證后持證上崗。（2）加強技術交底，施工操作全程貫穿工前有交底、工中有檢查、工后有驗收的一系列操作管理方法。（3）落實工序檢驗，貫徹誰施工誰負責質量的原則，層層落實質量措施，責任到人。（4）實行工序交接，各工序實行操作者掛牌，質量責任清楚。

4 結束語

換填后經過檢測，密實度明顯增大，承載力顯著提高，震動液化消除，效果直觀可靠。實踐證明通過換填增強了地基的穩定性，達到了高填方基礎要求，為后續施工提供了有力的質量保障。