水利工程施工中的土方填筑施工技術(shù)?

摘要：在水利工程建設(shè)中，土方填筑是極其重要的施工環(huán)節(jié)，能夠集中修筑堤防、土石圍堰等建筑物，直接關(guān)乎著工程的整體質(zhì)量。然而，在工程建設(shè)的實踐中，土方填筑施工具有一定的復(fù)雜性，為充分保證整體施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，本文將從水利工程土方填筑施工原則出發(fā)，探究土方填筑的具體施工要點，供讀者參考。

關(guān)鍵詞：水利工程；土方填筑；施工原則；堤防

水利工程成為重要的基礎(chǔ)設(shè)施，能消除洪澇災(zāi)害，保護(hù)地下水資源，關(guān)乎民生質(zhì)量及安全。近年來，在各類先進(jìn)施工技術(shù)的支持下，我國水利工程正在向著更高質(zhì)量方向發(fā)展，力求充分提升工程建設(shè)的整體水平，保證水利工程發(fā)揮應(yīng)有的價值和作用。其中，土方填筑施工技術(shù)，是水利工程建設(shè)極其重要的一環(huán)，值得深入探討。

1 水利工程土方填筑施工原則

1.1 均勻施工原則

土方填筑是一項系統(tǒng)性復(fù)雜性的工程，在水利工程建設(shè)期間，必須遵循相應(yīng)施工原則，才能保證整體建設(shè)質(zhì)量。均勻施工是最首要的原則之一，主要強(qiáng)調(diào)在施工過程中分段接頭處、層和層之間要保持均勻性，尤其在各層級之間的高差上，不宜間距過大，應(yīng)盡量保持均勻且平整。同時，填筑施工期間還要控制好整體的厚度，符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，一般以20～30 cm為宜，讓厚度也遵循均勻原則。在土方卸料施工環(huán)節(jié)要盡量采用推土機(jī)對其進(jìn)行平整處理，適當(dāng)搭配人工操作，從而保證施工均勻度以及整體施工質(zhì)量[1]。

1.2 挖填結(jié)合原則

在水利工程土方填筑施工期間，挖填結(jié)合原則也極為重要。填筑材料的選取要按照施工方案，及時對其進(jìn)行查驗，每一類原材料都要保證質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，尤其在填料的強(qiáng)度上，更要滿足綠色標(biāo)準(zhǔn)要求。施工單位必須在施工前期，確定好土方填筑規(guī)模填筑總量以及進(jìn)度時間安排，才能保證有序落實各項工程建設(shè)要求，順利完成土方填筑作業(yè)任務(wù)。尤其要注意的是填筑施工期間要保證挖填，結(jié)合在開展挖掘施工作業(yè)的同時，將符合標(biāo)準(zhǔn)的填料及時回填到指定區(qū)域。采取分段結(jié)合回填的辦法，既能保證回填作業(yè)質(zhì)量，也能在一定程度上減少二次倒運問題，保證施工效率。

1.3 就近取料原則

就近取料原則是始終堅持將填料集中堆放于施工挖掘區(qū)域附近，從而保證土方填筑施工規(guī)劃的合理性。雖然在施工現(xiàn)場可能存在諸多復(fù)雜因素作用，但應(yīng)盡量堅持就近取料原則，在施工現(xiàn)場布局以及施工材料的存放上，都要及時考慮到后續(xù)的施工需求，科學(xué)合理地設(shè)計工程量，設(shè)計工程周邊的布局。除施工現(xiàn)場要遵循就近取料原則外，也應(yīng)在施工原料的采購上遵循就近取料原則，選取優(yōu)質(zhì)的料廠作為供應(yīng)單位，并規(guī)劃合理的運輸線路，盡量保證線路的通暢性。既有利于提高取料的方便性，也能在無形中減輕運輸成本，降低工程造價，對施工單位及建設(shè)單位均具有較好的優(yōu)勢。

2 水利工程施工中的土方填筑準(zhǔn)備工作

2.1 測量放線

土方填筑施工前要做好充分的準(zhǔn)備工作，這樣，才能有序推進(jìn)各項施工流程，保證施工質(zhì)量及進(jìn)度。施工前期測量放線工作是極其重要的準(zhǔn)備工作之一，能集中獲取關(guān)鍵施工參數(shù)及指標(biāo)，并為后續(xù)各項施工提供數(shù)據(jù)參數(shù)。首先，必須第一時間對施工現(xiàn)場進(jìn)行地質(zhì)勘測，并分析具體的施工要求，詳細(xì)勘測相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)。而在測量放線環(huán)節(jié)中，嚴(yán)格遵照施工要求，施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行作業(yè)，其中，邊樁設(shè)置的間隔以0.4 m為宜，根據(jù)施工現(xiàn)場情況，靈活調(diào)整間距。如若必要，還可在轉(zhuǎn)彎或地形變化較大的地段，適當(dāng)增加邊樁的設(shè)置數(shù)量，確保能為后續(xù)施工提供參考依據(jù)。一般而言，測量放線環(huán)節(jié)要結(jié)合施工現(xiàn)場的具體情況，采用全站儀或水準(zhǔn)儀等相應(yīng)儀器設(shè)備輔助測量，布置坐標(biāo)控制點，并以此為依據(jù)，重點測量其中的水準(zhǔn)控制點中線及邊線。

2.2 現(xiàn)場清理

前期測量放線完畢后，需要對施工現(xiàn)場進(jìn)行基礎(chǔ)清理，這是土方填筑正式施工的首要一步。為保證填筑施工整體質(zhì)量，基礎(chǔ)清理環(huán)節(jié)，要重點將土方表層的植被腐殖土垃圾以及石頭等相關(guān)要素清理干凈，初步清理完畢后，還可按照施工標(biāo)準(zhǔn)對表層清理的程度進(jìn)行檢驗，如若表層存在垃圾碎屑有機(jī)土壤等，應(yīng)及時實施二次清理工作，確保表層清理的質(zhì)量。此外，在此環(huán)節(jié)中還應(yīng)檢查土壤表層的平整度，針對其中有坑洞或凹陷的部位，要及時將其整平，保證表面的平整度，才能在后續(xù)有效進(jìn)行施工，提高填筑效果。另外，一般在現(xiàn)場清理期間，可集中在土建范圍之內(nèi)，向外適當(dāng)擴(kuò)展清理范圍，延伸3～5 cm左右，從而保證充分清理表層的不良土質(zhì)條件，整體清理完畢后，上報監(jiān)理工程師，做好清理質(zhì)量驗收工作，合格開展下一道施工工序[2]。

2.3 土料攤鋪整平

初步完成現(xiàn)場基層清理工作后，需要集中對施工區(qū)域進(jìn)行涂料的攤鋪整平作業(yè)。此環(huán)節(jié)要嚴(yán)格按照施工要求選擇合乎標(biāo)準(zhǔn)的涂料，并將其集中填鋪到施工范圍內(nèi)部。具體作業(yè)期間需要借助指定的挖土機(jī)或卡車，將符合標(biāo)準(zhǔn)的土料集中運送到施工區(qū)域內(nèi)，尤其要充分靠近填筑作業(yè)工作面。完成卸料后將其按照就近法平整鋪土，確保均勻覆蓋于施工區(qū)域范圍內(nèi)。此外，當(dāng)施工靠近涵閘側(cè)墻擋土墻等特殊位置時，一般難以選用機(jī)械進(jìn)行鋪土，可安排人工進(jìn)行鋪土作業(yè)，提高特殊區(qū)域的輔助效果。一般來說，攤鋪的土料在塊徑上要有一定要求，應(yīng)保證控制在5 cm以內(nèi)，若土料塊徑過大，需將其剔除，避免影響攤鋪整平的效果。整體攤鋪厚度應(yīng)在20 cm左右，上下浮動誤差不應(yīng)超出5 cm。另外，涂料攤鋪的邊緣區(qū)域一般要保證超前寬度超出0.3 cm才能提高整體作業(yè)效果。

2.4 壓實處理

初步攤鋪作業(yè)完畢后，便要集中對施工區(qū)域進(jìn)行壓實處理。一般需選用一定規(guī)格的壓實機(jī)械，按照一定施工順序?qū)κ┕^(qū)域進(jìn)行碾壓作業(yè)，提高整體壓實效果。如鏟運機(jī)可在此環(huán)節(jié)中發(fā)揮壓實處理作用，沿著指定的路線進(jìn)行作業(yè)，并且應(yīng)做到錯距碾壓施工。具體施工碾壓順序應(yīng)按照先兩側(cè)后中間，由內(nèi)向外直至碾壓完畢為止。此外，在特殊作業(yè)區(qū)域進(jìn)行碾壓處理時，要嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行作業(yè)。如路堤填筑的表面一般需增加排水橫溝，不僅在坡度設(shè)置上具有一定要求，還要在施工當(dāng)天及時進(jìn)行壓實處理。當(dāng)遇到邊角處時，此類碾壓機(jī)械難以實現(xiàn)作業(yè)目標(biāo)，可適當(dāng)更換小型的振動碾壓或打夯機(jī)進(jìn)行壓實作業(yè)，提高整體處理效果。尤其要注意的是，在壓實處理時，需根據(jù)不同壓實處理部位，控制好壓實的次數(shù)，提高整體處理的均勻性，避免出現(xiàn)土方高低不平的現(xiàn)象[3]。

2.5 結(jié)合面施工

土方填筑的結(jié)合面施工是水利工程施工重要的一環(huán)，影響著整體土方填筑施工的質(zhì)量。實際施工期間，若地面出現(xiàn)高低不平起伏的現(xiàn)象，一般要按照分層填筑的方法進(jìn)行作業(yè)，并及時對其進(jìn)行碾壓和填土處理，中途不得出現(xiàn)截溝現(xiàn)象，會影響結(jié)合面施工質(zhì)量。此外，在相鄰的作業(yè)面上，施工期間尤其要保證整體的處理效果，使之能夠均勻地讓土層上升，避免過大的土層高差。而且斜坡相接時也要設(shè)置合適的坡度比，尤其在對壩身進(jìn)行施工填筑時，一般對整體結(jié)合面的處理要求極為嚴(yán)格，坡度應(yīng)盡量放緩至15參數(shù)以內(nèi)。另外，當(dāng)施工期間出現(xiàn)削坡受到限制的問題，作業(yè)人員要對墻身再次進(jìn)行處理，將其挖成階梯狀，才能讓結(jié)合面處理更為有效結(jié)合，促進(jìn)新土和老土的結(jié)合。還要特別提醒的是，結(jié)合面施工期間，一般要完成下一層的填料施工后，才可以在表層進(jìn)行作業(yè)處理，鋪住新料的同時，還要對壓實層進(jìn)行灑水處理，這樣能保證層與層之間的高效結(jié)合。想要有效提升工程整體的質(zhì)量和使用壽命，結(jié)合面施工期間，必須嚴(yán)格控制好關(guān)鍵施工參數(shù)值，包括結(jié)合面的壓實度，結(jié)合面的含水量以及錯縫碾壓的寬度值等等。

2.6 削坡整形

完成前期各項施工工序后，要集中對施工區(qū)域進(jìn)行削坡整形處理，從而保證整體土方填筑的效果。一般來說，削坡作業(yè)期間，作業(yè)人員要借助液壓反鏟輔助整個施工環(huán)節(jié)，并且嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行作業(yè)，將邊坡削減到一定的形態(tài)后，要適當(dāng)借助人工作業(yè)的形式對其進(jìn)行整理，提高整理的精細(xì)度。而且要注意的是，在此環(huán)節(jié)充分調(diào)平處理后，一般還需要選用吊線手動對坡度進(jìn)行調(diào)整，保證整體的精度。后續(xù)要交由質(zhì)檢人員嚴(yán)格進(jìn)行檢驗，重點評估此環(huán)節(jié)施工整體質(zhì)量，包括填放的位置，標(biāo)高尺寸，壓實度等等，所有檢驗合格，方可向監(jiān)理工程師報批[4]。

3 堤防土方填筑工藝

3.1 鋪料施工作業(yè)

堤防的土方填筑尤其要充分做好鋪料施工工序，這一環(huán)節(jié)極其重要，對堤防整體質(zhì)量影響極大。按照施工項目預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)嚴(yán)格管控前期鋪料施工的具體范圍以及鋪料的厚度，確保均勻性和有效性。而且前期一樣要做好表層的清理工作，將涂料中的雜質(zhì)清理干凈。尤其水利工程具有一定的特殊性，在施工期間對材料的選取尤為關(guān)鍵。其中，既不能包含透水性材料，也不能放入更多黏土性材料，在二者相互混合的作用下會影響堤防的安全性。另外，在整體項目建設(shè)期間，若涉及砂粒料或沙質(zhì)土，在進(jìn)行卸料時，還要仔細(xì)觀察整體狀態(tài)，若出現(xiàn)顆粒分離的問題，要及時對其處理，再次攪拌均勻。部分項目建設(shè)期間會選用進(jìn)站法施工技術(shù)對區(qū)域進(jìn)行鋪料填筑，這種作業(yè)形式具有一定的優(yōu)勢，能提升該環(huán)節(jié)作業(yè)質(zhì)量。前期要首先將鋪料攪拌均勻，能夠保證填筑的緊密性，避免出現(xiàn)空隙，隨后還要進(jìn)行碾壓試驗，準(zhǔn)確分析鋪料的力學(xué)性能，為后續(xù)施工提供參考依據(jù)。同時，在進(jìn)行大面積的鋪料施工時，應(yīng)盡量以機(jī)械填筑鋪料為主，提高作業(yè)效率，關(guān)鍵區(qū)域采用人工輔助作業(yè)，如若存在質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的區(qū)域，要及時進(jìn)行整改[5]。

3.2 壓實與碾壓施工作業(yè)

在地方土方填筑作業(yè)中鋪料作業(yè)完畢，便要集中進(jìn)行壓實處理，能夠提高堤防的密度。尤其對于水利工程而言，堤防直接決定著整個水利工程的防御功能，因此，必須嚴(yán)格保證堤防建設(shè)質(zhì)量。根據(jù)以往堤防施工的建設(shè)情況，因容易出現(xiàn)重復(fù)壓實或漏壓的問題，為此，應(yīng)適當(dāng)對壓實處理環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，集中采取分段填筑分段碾壓處理的辦法。將堤防分成若干個部分并提前對其進(jìn)行標(biāo)識，后續(xù)按部就班進(jìn)行碾壓作業(yè)，既有利于保證作業(yè)的效果，也能讓施工人員后續(xù)精細(xì)化進(jìn)行平整處理。部分施工區(qū)域可借助大型機(jī)械設(shè)備提升碾壓作業(yè)效率，如采用后退法進(jìn)行碾壓，但要注意控制碾壓速度。

4 結(jié)語

綜上所述，水利工程的施工建設(shè)期間，尤其要重視土方填筑施工作業(yè)，充分把握該施工技術(shù)的各項要點，能夠在每一個施工環(huán)節(jié)嚴(yán)格遵循規(guī)范，落實施工計劃。并及時做好質(zhì)量檢驗工作，確保水利工程土方填筑工程施工的穩(wěn)定性、安全性。

參考文獻(xiàn)

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[5] 張光寶，錢建紅.試論水利工程施工中土方填筑施工技術(shù)[J].綠色環(huán)保建材，2020（8）：175-176.