南水北調渠道土方填筑工程施工技術分析

劉春洋　田婧雅

[摘要]土方回填技術在南水北調渠道應用中是非常重要的部分，由于土方回填施工涉及面較廣以及施工條件較復雜，并且嚴重影響后續工程施工的進度和質量，因此，施工技術管理人員應對土方回填施工技術進行深入地分析和全面地研究，為土方回填施工技術的進一步發展奠定基礎，以此提高水利項目中土方填筑工程的施工質量。基于此，本文分析了南水北調渠道土方回填工程施工技術。

[關鍵詞]南水北調；土方填筑工程；施工技術

一、工程概況

南水北調中線一期工程總干渠鄭州1段一標設計樁號為SH201+000～SH206+000，標段長度為5.0km，標段內共有各類建筑物12座，包括賈魯河倒虹吸、賈峪河倒虹吸、中原西路分水口門、賈峪河退水閘、大李莊溝排水渡槽；路渠交叉建筑物7座，其中交通橋5座，分別是鄭灣南公路橋、常莊北公路橋、朱莊西南公路橋、馬涼寨北公路橋、白家莊南公路橋，生產橋2座，分別是小河村橋、大李莊北生產橋。其中鄭灣南公路橋、朱莊西南公路橋和馬涼寨北公路橋由地方承建，白家莊南公路橋變更為西四環上跨南水北調總干渠橋。

本標段主要建設內容包括渠道工程、倒虹吸工程、渡槽和橋梁工程。

渠道工程主要包括地基處理、土方開挖、土方回填、渠道襯砌、排水設施、粗砂墊層、聚苯乙烯保溫板、復合土工膜、邊坡防護等內容。倒虹吸工程主要包括進口段、管身段、出口段等。渡槽工程主要包括進口漸變段、進口涵洞段、槽身段、出口涵洞段、出口漸變段等。橋梁工程主要包括土方開挖、樁基礎、墩柱、系梁、承臺、橋面鋪裝、引道、路緣石及防撞護欄等內容。

二、南水北調渠道土方回填工程施工技術

（一）土方開挖

土方開挖施工采用縱向分段分層開挖。沿渠道縱向每200m左右作為一個施工段。

施工時采用2ms挖掘機裝土、15t自卸汽車運輸，TY160推土機料場平整，開挖層厚4m左右，渠道開挖土料取樣檢測后，用于相應部位的填筑，多余土料棄土至棄渣場。基底開挖采用機械開挖，預留10～25cm厚保護層采用人工開挖，確保開挖到設計高程。

采用挖掘機進行削坡，預留10～25cm厚保護層采用人工開挖，確保坡面平整，坡度符合設計要求。

（二）渠堤填筑

1.基面清理與驗收

填筑施工前應按照設計圖紙放樣確定渠道中心線、渠堤基礎填筑邊線、并超寬30-50cm以防雨水沖刷。

填筑施工前應將基礎面腐質土、樹根、雜草、塊石等清除，使用振動碾對基礎面整平并碾壓密實，其表面不平整度不得超過5cm，基面壓實度不小于98%。

2.填筑施工

第一，根據室內試驗取得的試驗參數，進行現場碾壓施工工藝試驗，選定合理的施工壓實參數：鋪土厚度、及含水量的適宜范圍（確定最優含水率）、壓實方法和壓實遍數，通過生產性試驗，研究和完善土方填筑的施工工藝和措施。渠道樁號SH202+200-SH202+400為本標段碾壓試驗段通過碾壓試驗確定施工機械及施工參數如表1。

第二，填筑土料制備及質量控制。填筑土料來源于本標段開挖土料，有些渠段巖層錯綜復雜，可利用土料為上層粉質黏土，在使用前應在可利用土料渠段每個不同的開采區取樣送試驗室驗證土料的物理指標（塑性指標、粘粒含量），試驗合格后測出土料的最優含水率和最大干密度。

根據《南水北調中線一期工程總干渠鄭州1段工程渠道填筑施工技術要求》和試驗結果本標段渠道填筑指標為：粘性土中有機質含量不大于5%、塑性指數宜為10～20、最大干密度（輕型擊實試驗）1.72 g/cm3的低液限粘土為填料。

在土料使用前需先清除取土區表層土、垃圾等不合格土，然后由質檢人員對含水率進行測定，將含水率控制在最優含水率的-2%～+3%，自卸汽車運至作業面。運至填筑作業面的土料土塊粒徑要控制在10mm以內。若土料含水量大于施工控制含水量時，采用在現場或其它適當場地翻曬的方法處理。加大含水量可在作業面灑水，在攤鋪后用灑水車灑水。

第三，填筑土料的攤鋪及碾壓。根據實驗結果，選用20噸凸塊振動碾采用進退錯距法碾壓。碾壓機械沿渠道軸線方向前進，行車速度控制在2km/h，進退錯距不小于50cm，碾壓時先靜壓1遍，然后振壓7遍。分段、分片碾壓，相鄰作業面的搭接碾壓寬度，平行堤軸線方向不應小于0.5m；垂直堤軸線方向不小于3m。

每層碾壓完成后，由質檢人員沿堤軸線每30m處采用環刀法取樣進行壓實度檢測，填筑土料壓實度按設計值控制，本標段設計壓實指標為98%。如不符合要求，要立即進行補壓，若補壓后仍達不到要求，要查明原因，采取調整含水量等措施后再行碾壓，必要時將整層清除，確保填筑質量。

填筑作業時，每層嚴格按SL237-1999《土工試驗規程》取樣，經壓實取樣測定干密度合格后，方可繼續下層鋪筑，否則應返工至合格為止。