土方填筑碾壓施工技術在嫩江堤防工程中的應用

呂維娟

摘 要：拉海堤防工程是嫩江應急度汛工程中的一部分，在拉海堤防土方填筑施工過程中，土方碾壓施工參數是通過現場試驗來確定的。主要包括：鋪土方式、鋪土厚度、碾壓機械的選擇與組合，碾壓遍數、碾壓方法、最佳含水率等。確定合理的碾壓參數是保證填筑施工質量，加快工程進度的有效保障。本文結合嫩江堤防工程實例闡述了土方填筑碾壓施工技術的應用過程，為類似工程提供了參考。

關鍵詞：堤防工程；填筑；試驗；碾壓遍數；最佳含水率

中圖分類號：TV52 文獻標志碼：A

1 工程概況

黑龍江省嫩江干流為松花江的北源，發源于大興安嶺伊勒呼里山，本工程的主要任務是對嫩江干流堤防洪水期間出現水毀及險情較嚴重的嫩江縣鎮郊堤、訥河縣二克淺堤和團結堤、泰來縣阿拉新堤、大山種羊場大山堤、杜蒙縣拉海堤和綽六堤堤防進行水毀修復，以滿足下一年度的度汛要求。

黑龍江省嫩江干流堤防59.936km水毀段堤防修復：嫩江縣護岸、訥河縣二克淺堤0.6km和團結堤2.481km、泰來縣阿拉新堤13.535km、大山種羊場大山堤11.92km、杜蒙縣拉海堤15.6km和綽六堤15.8km堤防的土方填筑和護坡。

按照工期要求，拉海堤防筑堤土方量為140萬m3 ，在工期緊、任務重的情況下，如何通過合理安排施工計劃，選擇可靠、有效的施工方案來保質、保量地完成施工任務，成為項目領導關注的重點。拉海堤身為混合堤，填土土質一般，巖性判別為粉土質砂、低液限黏土、含細粒土質砂，針對這樣的土質，在筑堤施工時選擇科學合理的施工參數顯得尤為重要。

2 土方填筑碾壓試驗段施工

2.1 土方碾壓的重要意義

堤防工程質量直接關系到嫩江防洪工作的好壞，土料填筑壓實質量是鞏固防洪工程的關鍵。填土材料自身的穩定性取決于土顆粒之間的摩擦力和凝聚力，而這些特性都與土的密實性有關系，也就是土的壓實程度。土料越密實，堤防工程的穩定性和抗滲性能越好。

2.2 試驗段施工前的準備工作

施工前首先要對項目周圍土質進行調查取樣，然后進行試驗，通過室內擊實試驗來得到填筑堤防土料的最大干密度和最佳含水率。最大干密度和最佳含水率的確定通過標準擊實儀法，將待測土樣分成5份，按照預計的含水率進行燜料，制的不同含水率試樣，使試樣含水率呈2%遞增。在相同擊實工作用下，計算出試驗后試樣的干密度，并測出含水率。根據測的5組不同數據繪制含水率——干密度關系曲線圖，得到一條左緩右陡的拋物線，拋物線最高點對應的橫縱坐標分別就是我們所要求的最佳含水率和最大干密度。同時土料的顆粒組成情況也直接影響著堤防施工的壓實質量，級配良好的土料更容易達到工程所要求的壓實度。含水率大小也對壓實度影響較明顯，當壓實功一定時，如果含水率偏小，土粒間結合水膜較薄，土體壓實困難，含水率偏高，孔隙中多余的水分又會封閉部分空氣，壓實效果反而會下降。所以處于最佳含水率左右的土粒最容易壓實。本工程在拉海堤樁號為0+000-0+100處取100m長度作為填筑碾壓試驗段落。首先用推土機清除路基表層雜質、樹根等，為試驗段開始做好準備。

2.3 明確試驗段施工的目的

通過碾壓試驗過程，找到能夠滿足設計要求密實度的施工參數，主要包括鋪土方式、鋪土厚度、碾壓機械規格、碾壓遍數、壓實方式等。試驗依據主要是根據《堤防工程施工技術規范》和《土工試驗規程》以及嫩江應急度汛工程設計圖紙及技術要求。

2.4 土方填筑壓實試驗過程

填筑體應分層回填，分層碾壓，回填材料為砂性土，壓實度不得小于設計及圖紙要求。現場機械設備有160推土機兩臺，PC300（15m3 ），挖掘機1臺，5m3 輪式裝載機1臺，灑水車1臺，自卸車兩臺；測量儀器有DTM532C、DSZ2水準儀等；試驗檢測儀器有電子秤、環刀等。碾壓方式采用后退法和錯距法碾壓，碾壓層次布置分為兩層，用履帶式推土機分別對松鋪厚度為25cm、30cm、35cm的土層進行碾壓試驗，根據壓實后的檢測結果選擇最佳鋪筑厚度。再通過不同的碾壓遍數所碾壓的壓實度數值來確定既能滿足設計要求，又能達到經濟合理原則的碾壓遍數。

2.4.1 碾壓試驗基本工序

（1）填筑前在有效碾壓場范圍內整平場地，選好沉降觀測點，準確標示出控制高程來控制虛鋪厚度。

（2）自卸車卸料采用后退法，自卸車一車一點卸料，呈梅花形布料。

（3）采用推土機推平至計劃虛鋪厚度及大致整平，必要時可以用人工耙平。

（4）按計劃和規定的操作要求，進行碾壓，采用前進后退碾壓作業，錯位前進法，碾壓軌跡重疊量控制在50cm左右，行車速度不得大于2km/h。

（5）直至達到規定的碾壓遍數，然后進行壓實度檢測試驗。

（6）環刀取樣測定試坑干密度，對挖出的土料測定含水率。

（7）測定壓實后土層厚度，目測壓實土層底部是否有虛土，上層與下層結合是否良好，例如有無光面，是否發生剪力破壞等。

（8）測量壓實后沉降點高程，與碾壓前對應點高程相對比，兩者之差就是碾壓沉陷值。

（9）碾壓完成后，需對填筑層表面進行刨毛作業，以保證上下兩層之間良好結合。刨毛采用反鏟履帶在壓好的填筑層面上反復行走，進行刨毛。對處于運輸線路上的填筑面，要及時清理運輸過程散落的土塊、雜物等，車輛行駛、人為踩踏等原因形成的光面在填筑前也要徹底清除，并進行灑水濕潤。

（10）試驗后用原材料將試坑進行回填處理，分層填入后分層碾壓密實。

2.5 碾壓過程檢測

2.5.1 含水率檢測

碾壓前首先要對填土的含水率進行檢測，含水率應控制在最佳含水率±2%范圍以內。如果含水率偏低需進行灑水，含水率過高則應進行晾曬。

2.5.2 鋪層厚度與碾壓沉降測量

在鋪料前首先用精密水準儀進行基層標高量測，鋪料后再測量土料頂面標高，就可以計算出鋪料厚度。測點間距布置宜為平行碾壓方向為1m，垂直碾壓方向為2m。土料鋪層厚度誤差應控制在5%以內。以后每碾壓兩遍測量一次頂面標高，求出碾壓沉降量，精度為1mm。

2.5.3 干密度和含水率檢測

最終碾壓完畢后要對土層進行壓實度的檢測。可采用環刀法進行，取樣數量不少于12個，來測定壓實后的土層干密度。用環刀內的土樣測出此時的含水率。

2.5.4 上下層之間結合檢測

層間結合情況檢測可以在測定壓實層厚度時同步進行，觀察壓實土層底部是否有浮土，有無光面，是否發生剪力破壞現場等。

2.6 對碾壓數據成果進行總結整理

在試驗過程中要做好各厚度土層以及各碾壓遍數的檢測數據，根據最終碾壓結果測的數據來選擇配套的機械設備組合，經濟合理的碾壓遍數以及松鋪層厚度等，形成試驗段總結報告，報監理及業主方進行審批后，方能作為后期施工的控制依據，指導本工程大面積土方填筑施工。

結語

通過上述填筑碾壓試驗得到最后的施工參數為：鋪土厚度為25cm，碾壓機械選擇履帶式推土機，碾壓遍數不少于8遍。通過合理的參數試驗，既加快了施工進行，提高了施工效率，又保證了工程的質量，使得拉海堤防工程能夠按期完成，工程順利竣工，得到了各方好評，并保證了嫩江流域汛期的安全。

參考文獻

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