防洪堤防工程质量影响因素分析与控制

2014-04-02席正哲

黑龙江水利科技 2014年9期

席正哲，彭成

(辽宁省大伙房水库输水工程建设局，沈阳110166)

1 堤防填筑土料的选取

根据所在地取土区土的颗粒组成情况，可供土料包括卵石、砾石、砾质土、砂、粉砂、粉土、砂壤土、壤土、黏土、重黏土以及由上述某些土类派生的粉质砂壤土、粉质壤土等土类。其中粗粒土包括卵石、砾石、砾质土、砂等;细粒土包括粉砂、粉土、砂壤土、壤土、黏土、重黏土以及由上述某些土类派生的粉质砂壤土、粉质壤土等土类［1］。

在堤防工程填筑中宜采用细粒土类填筑，细土类中的中粉质壤土以及黏粒含量≤40%的粉质黏土更为适宜作为筑堤土料，因为黏粒含量过低的土壤不易压实，土体也易失水开裂。然而黏粒含量过低的土的碾压含水率很难掌握，当含水率小时，经碾压后的填土仍很松散，达不到规定的质量要求;当含水率稍大一些碾压时，会发生“弹簧土、橡皮土”现象，且粉性土的抗渗透变形的能力较低，堤防高水位运行时，背水坡较易发生滑坡或流土破坏;干旱季节如果堤坡表面植物覆盖稍有稀疏，则会尘土飞扬，影响交通和环境［2］。

2 碾压式堤防填筑施工时土料的压实问题

2.1 土料的最大干密度和最优含水率

堤防工程对土体碾压施工时，主要控制的两大指标为土的最优含水率和最大干密度，土中所含水分达到最优时，土的干密度达到最大，土体最密实，从而最大程度的保证工程质量和安全。土中水分含量过高，土颗粒表面的薄膜水会增厚，引起土体膨胀，不容易击实，常见的有橡皮土、弹簧土的说法。

实际工程中都是先对需要回填压实的土料进行室内击实试验，对击实试验中采用轻型击实或者重型击实取决于土质和压实要求。堤防工程碾压适用于采用羊足碾、气胎碾、重型铲运机等碾压机具，所采用的压实机具的选型要与击实标准相匹配。

2.2 土料的现场碾压试验

堤防工程属于重点工程，施工前应根据设计文件要求的压实度、击实试验得出的最优含水率和最大干密度要求，对选定的土料和压实机具进行工地现场碾压试验。通常的小型堤防工程有时可按实际料场土的自然含水率(稳定值)进行控制，再通过现场碾压试验对设计施工参数进行适当修正，如果差别较大，则在设计阶段就要拟定有效的技术措施。而堤防属于大中型堤防工程，质量控制要求严格，必须使上堤土料含水率控制在最优含水率，否则要作处理。

通过碾压实验得到的参数主要包括:碾压机械类型、铺土厚度、碾压遍数等。

2.3 填筑铺土厚度

铺土前先进行上层基面凿毛处理，以便于上下土层间土料的结合。不同的碾压机具有不同的影响深度。摊铺厚度不宜过厚，过厚不宜压实;摊铺厚度也不宜过薄，过薄会增大工作量，降低工程效率。故需针对碾压机具试验几种铺土厚度，分别对不同铺土厚度层以下土料取样测其密度，最终选定最佳铺土厚度。

3 堤防工程压实施工中常见问题及处理

3.1 架空层

施工作业面要加强统一管理，应做到统一铺土和碾压，并配备平土机具参与整平作业，作业段与段之间出现高差时应以斜坡相接，斜坡的坡度一般不陡于1∶5，上堤土料的块状粒径应严格控制，对块状粒径超过10 cm的土块必须进行破碎，避免出现大的块状土堆积而形成的架空层现象。

3.2 界沟、界墙

施工过程中作业段之间未进行认真处理或层面未过界碾压时，作业段处会形成虚土、块状土堆积现象，从而出现界沟、界墙等隐患部位。分段作业面的最小长度，机械作业≥100 m，人工作业≥50 m。应分层统一铺土，统一碾压，严禁出现界沟、界墙。施工中应将界沟、界墙一定范围内的填土挖开后重新分层铺土填筑，与两侧填土以斜坡相结合，斜坡的坡度在1∶3～1∶5，并适当地增加碾压遍数。填筑作业应按水平层次铺填，不得顺坡填筑。

3.3 新、老堤连接面

为保证新、老堤更好的连接，首先应对老堤表面进行清理，去除杂草、树枝等杂物，并将老堤坡削成1∶3～1∶5的缓坡，保持老堤与新堤缓坡连接，根据填土的进度进行逐层清理，以保证接头处填土很好地结合，高差比较大时可适当放缓坡度。对于老堤坡上坚硬的黏土，在采用削缓堤坡的同时，可以沿缓堤坡上开挖一条结合槽，使新、老堤更好地连接。