水利堤防土方填筑方法探讨

2015-12-18杨代齐

水利技术监督 2015年3期

关键词：土料碾压压实

杨代齐

(新疆伊犁河流域开发建设管理局，新疆乌鲁木齐 835000)

1 土方填筑前设计程序

在填筑土料之前根据基本的作业内容可以大体分为:测量放线，基础清理，铺土、平土，压实以及质检五道程序。

(1)测量放线，需要参照施工坐标控制点测量导线、中线以及水准点，约每隔30m打边桩，如遇到地形起伏大或者转弯路段可以适当加密，用白石灰撒出填方界限，以合理控制施工断面。

(2)基础清理，这主要包括表层植被、石头以及混凝土块等各种垃圾的清理，在施工过程中必须根据标准的施工要求，清除表层各种覆盖草、草木植被以及有机质土壤等。清除面积约延伸至最大开挖边界后建筑物外侧3～5m的长度，清除后，通过质检合格后由监理验收，开始下一道工序施工［1］。

(3)开始铺土、平土。挖土机要在业主指定的土料场地开挖，采用推土机器运至建筑工作面。但需注意在距离涵闸侧墙、或者挡土墙背2m的范围内不可采用大型机械作业，必须采用人工建筑，用蛙式打夯机夯实。每块土料的直径≤5～8cm，若超过该规格可安排专人破碎。铺设土层的厚度约为20cm，其误差不大于±5cm，(特殊情况依照试验结果确定)。为了确保边缘处的压实质量，要求边缘填筑宽度≥0.3m。

(4)压实，待平整土料以后利用74kW的推土机碾压，在距离涵顶100cm的位置或者挡墙处用手扶式打夯机之类的小型机械碾压。

(5)质检，当压实每层涂料之后，需要依据标准要求取样，进行土工试验，满足设计要求，通过监理工程师验收合格之后打毛。同时还要参照试验的结果，当时的天气情况洒水，再由监理工程师验收，合格以后进入下一道施工工序。具体如下图1所示。

图1 土方填筑前施工图

2 填筑土料各道工序施工设计

2.1 填筑作业施工要求

在进行填筑作业时必须遵照相关规定，若遇到起伏不平的地面时，需依照水平分层从地势较低的地方逐层填筑，不能顺着坡度填铺。如果堤防横断面上的地面坡度呈现1∶5的比例时，要稍稍削低坡度，实施分段作业面时最小的长度要大于等于100m，针对人工施工的时段可以依据实际情况合理减缩。

图2 护坡加固断面图

在作业面上要分层统一铺土，碾压，配备专业人员，以防出现界沟。当需要在软土地地基上建筑堤防时，在堤身两旁要安置压载平台，依照设计断面同步实施分层建筑，注意不能在筑堤后面压载［2～3］。

在对相邻工段施工时，应该平衡上升，若段和段志坚出现高度差时，需要用斜坡面进行连接。当已经铺设土料的表面在压实之前被晒干时，需要洒适量水湿润，同时要用光面碾压实粘性土进行填筑。

在施工过程中要确保埋设的各种安装设备、测量设备可以正常工作。如果在基地为软土地的地质上修筑堤防，或者使用了含水量较高的土料时，需要适当降低施工速度，如有必要可在地基、坡面位置设置沉降位移观测据点，按照观测资料分析出的结果，指导施工。

针对占压堤身的断面如用作坡道可作为补缺口处理，抛松已经板结的旧土，和新铺设的土料一起根据填筑要求分层压实，待堤身的整个断面填筑完之后，压实整个坡面，处理好坡度，并且还要铺填平整堤防两旁护堤地面出的坑洼地带。

2.2 填筑土料施工要求

需要按照预先设计的要求将土料铺到规定的位置，尽最大限度避免发生砂砾料或者其它透水料和粘性土料混杂的不良情形，同时还要清理掉上堤土料中含有的杂质。如果砂砾料或者砾质土在卸料时出现了颗粒分离情况，需要将其搅拌均匀，通过碾压试验确定好铺料的厚度，及土块直径的限制尺寸，若将铺料延伸至堤边，可以在设计边线外侧超填数量，而人工铺料其厚度可以保持在10cm左右，若机械铺料可以保持在30cm左右。

在具体施工之前必须按照压实作业的规定，进行碾压试验，当确定碾压质量符合设计干密度数值时，再进行分段填筑，在各个分段位置做好标志，禁止出现漏压、过压的不良情形，同时需要错开上下层的分段接缝处。

2.3 碾压机械施工要求

碾压机械的走向需要和堤的轴线平行，且平行堤轴线方向需要＞0.5mm，而垂直堤的轴线方向宜＞3m，当采用拖拉机带年关碾磙实施压实作业时，需要运用进退错距方法，碾迹搭压出的宽度宜＞10m。

在使用机械碾压时需要适当控制行车速度，并注意:铲运机设置为2挡，平碾速度2km/h，而振动碾速度2km/h，若机械碾压触及不到，需要用夯实工具辅助。在夯实时宜用连环套打方法，实施双向套压，其中行压行，夯压夯均为1/3;进行分段、分片夯实时，其搭压宽度需要≥1/3;进行砂砾料压实时，洒水量确定为填筑方量的20%～40%左右。当使用中细砂时，压实所用的洒水量，应该按照最优含水量进行适当控制，用履带式拖拉进行压实平碾。具体技术要求如表1所示。

表1 碾压试验确定接触土料碾压控制参数

3 控制土方填筑质量

(1)要建立健全质量管理部门，完善质量保证体系，执行初步检查、复检以及终检三种检查制度，并且还有自觉接受监理机构的监查;根据SL260-98的堤防工程行管施工标准评价整体施工质量，在受到相关业主、监理工程师的明确批示之后控制填筑质量。

(2)堤身填筑施工的参数需要和碾压试验的参数相吻合，用烘干方法检测现场土料的含水量，以此来校正干密度。在选取样品时避免出现操作偏差，如果出现较大偏差需重新选样。通常运用环刀方法检测干密度，选取样品时直至压实层的底部，并且还要测量出压实层的厚度。

(3)如果遇到高低起伏不平的地面，需要依照水平分层从低层开始慢慢填筑，不可以顺坡铺填，要控制好铺土厚度以及土块的粒径，其中人工夯实每一层不能＞20cm，而土块粒径＜5cm，当被机械压实之后每层要＜30cm，土块粒径＜8cm，每一层压实之后由监理单位确定验收合格之后才可以铺筑上层土料。具体如下表2所示。

表2 接触土料级配技术指标

(4)在填土过程中若有“弹簧土”，土层间中空，且松土层，层和层之间的光面有破坏情况时，需分析当时的实际情况使用针对性的方法处理。若有轻微的弹簧现象，可根据不同情况而采用不同的应对措施，但需要保证弹簧现象不会恶化发展，针对非常严重的现象，可以将其挖出运走，在铺上符合施工要求的土料，此时需由监理单位检验，确定其合格之后，才能进入下一道工序［4］。

(5)在填筑土方的施工过程中，可能会受到气候的严重影响，因此在施工期间需要和当地气象部门保持密切联系，适时了解天气变化情况，参照天气预报规划施工进程。尤其在下雨之前进行碾压时要确保填筑表面平整，以免发生雨水下渗、积水的不良情形。而在下雨之后不能踩踏填筑面，需要晾晒填筑表面，并且通过监理单位检验，确定合格之后才可以继续施工。同时，在温度较低的条件下施工时，压实土料温度要＞－1℃，并且不能出现冰雪、冻土块，若风速＞10m/s必须停止施工。

4 回填水泥土

在换填区先要挖至规定的高程，清理干净，以让工程师验收合格之后再实施回填，并且换填的材料、掺合比例要符合设计的相关要求，不能混入其它的垃圾、杂质等，并且严格控制土料含水量，通常而言含水量约为土重量的10%～15%左右，而水泥土中的水泥成分约为总重量的10%～15%。在选用土壤时，尽可能选用有机质含量少，且可以和水泥均匀掺合后凝固硬化的土壤，使用粉质的粘土，且用32.5级的水泥，确保其不受潮，不会结块［5］。

如果选用的水适合饮用都能用作施工用水，但是不能使用未经过处理的工业废水、污水等。

在施工之前2周内进行水泥土试验，配合的比例要符合设计强度、经济性这两项指标，依照设计的要求确定好含水量、压实度以及土料、水泥掺合量等各种指标，然后选用恰当的施工工艺。

在拌合水泥时可以使用机械拌合与人工拌合两种方法。施工的过程中必须分层填筑，每一层的厚度要≤150mm，然后用机械或者人工进行夯实，其中上层、下层分段接缝的距离不能＜50cm。如果水泥土的干缩性较大，在伴制之后需随之铺筑，压实，并且还要注重养护。

回填水泥土的允许偏差如下表3所示。