堤防工程施工砂砾料质量控制方法

林三熙

(福建省水利水电工程局有限公司，福建 泉州 362000)

1 具体工程案例分析

1.1 工程概况

本研究将某工程作为实例，本项目防洪保护区保护对象重要性等级为一般重要，防洪工程等别为Ⅳ等，镇区河段(漳泉肖铁路以下河段)采用20a一遇，主要建筑级别为4级；乡村河段(漳泉肖铁路以上河段)采用10a一遇，主要建筑物级别为5级，城市排涝标准为5a一遇。填充材料选择就地选择的方式，堤身采用河床砂砾料填筑，大堤迎水面边坡上段1∶2，下段1∶3。压实标准采用相对密度(Dr)控制，设计要求Dr为0.60。

1.2 砂砾料填筑要求

砂砾料用以填充堤身空间，设计所确定的条件是拥有优良级配、砂砾料粒径的最高值不可高于100mm，砂占比不可高于总重的40%。碾压标准运用相对密度进行管控，设计标准Dr≥0.60。通过现场勘查，根据SL237-1999《土工试验规程》，对要填筑的砂砾料的密度进行检测，得出的结论是：最大干密度为1.78-1.94g/cm3，均值是1.87g/cm3，最小干密度为1.42-1.51g/cm3，均值是1.46g/cm3；详情见表1。通过核算，Dr=0.60的情况下干密度控制数值是1.685g/cm3。

1.3 砂砾料场质量控制

为了进一步稳定堤防工程中内部有关系统环节，施工人员要严格把控砂砾料场的质量水平，保证其内部有关环节的合理性。具体来说，首先，要确保其料场的表面覆盖层的清洁性，及时清除掉有关建筑垃圾、树根等等，保证砂砾料含量可靠，从而契合实际工作的需求。除此之外，相关人员要及时清理干净泥土夹层及夹杂的土块，保证砂砾料尺寸可靠。进一步来说，可以采取目测法，由此保证室内测验的稳定运作。在开采期间，还应该积极构建开采系统，以立面混合开采的形式，确保砂砾料的砾石含量及砂粒含量合理，同时还应该提升碾压的实际效果。料场表层的建筑废弃物、树根等全部清理干净；砂砾料中泥土占比应当在5%以下，夹杂土块的亦或存在泥土夹层的应当进行有效清理；砂砾料中粒径在60mm以上的砾石不可太过集中，通常管控在30%以下。在现场大多采用目测的方式，一些具有典型意义的试样可拿到室内进行试验。在进行质量检测的过程中，其铺料厚度检测需要按照施工规模大小，每隔100-200m2获取一处测点[1]。而铺填边线则需要根据堤轴线长度，每相隔20-50m获取一处测点，在每层取样数量方面，在自检过程中，可控制在填筑量100-150m3取样一处。而针对堤防加固的狭长作业面，每相隔20-30m取样一处。

采料方法：料场地区通常有水位很高的地下水，料源大多在水下面，所以开采方法都使用立面混合开采，一次便完成充分开采。采用这种方式能够防止砂砾料内的砾石占比太小，砂砾占比太大，唯有砂砾料级配适宜，才可以取得优良的碾压成效。

质量评定标准：堤身土料填筑质量评定标准需要契合如下规范：合格标准就是指检查项目契合标准，铺料厚度以及铺填边线误差合格率≥70%，优良标准就是检查项目契合标准，铺料厚度和铺填边线偏差合格率≥90%，而检测土体压实干密度合格率要也要契合既定标准。

表1 砂砾料试样相对密度试验结果

1.4 碾压试验

碾压是确保堤身填充到位十分重要的工序之一，这是由于唯有进行碾压才可以让不紧实的砂砾料的相对密度亦或干密度符合设计标准，作业之前应当进行试验。试验是堤防填充作业中比较关键的一项内容，目的大致包括下述4个：①对砂砾料设计标准的科学性进行核查；②明确碾压参数为施工营造良好条件；③确定碾压机器的类别与型号；④改进作业技术。

经过进行碾压试验，该项目决定使LG520A振动压路机，共碾压6遍，填筑物料厚度为0.5m，水分占比控制在8%，洒水数量应当是填筑方量的30%。

1.5 填筑碾压

堤身填筑具体包含下述工序，详细而言：

1)卸料：依照设计标准与有关规定，卸料能够使用两种方法，一种是后退法，一种是进占法，然而因为砂砾料具有较为显著的无黏聚性，使用第二种方法对于普通车辆而言受本身功能的制约是无法实现的，为此砂砾料填筑作业大多使用后退法，卸料过程中若产生颗粒分离问题，平摊之前应当充分拌合。

2)摊铺：依据作业面的实际情况，决定使用推土机进行填筑料的摊铺，摊铺厚度控制在0.5m；铺料边线比设计边线多出1m，能够让堤身拥有充裕的削坡余量。

3)洒水：应当在进行碾压施工之前，先洒一次水，然后一边碾压一边进行水的喷洒。洒水机械选取的依据是出水量一定要与项目需求一致，为此洒水总量通常是碾压砂砾料体积的30%，这和土料比较而言有很大差异，作业期间应当格外关注，不然会影响到项目效率和质量；然后加水设施需要对碾压作业面进行灵活管控，以利于现场操作，洒水期间，可顺着作业面进行主干管与活动支管的布设。

4)碾压：碾压期间最核心的内容是管控好振动碾的前进速率和洒水的数量，另外保证一边进行水的喷洒一边碾压，目测作业面存在明水的时候，能够取得理想的碾压成效。振动碾压施工应采用进退错距法，搭接宽度应当在10cm以上，前进方向与堤轴线呈现为平行状态，前进速率管控在2km/h以内。施工面应当逐层集中进行物料的摊铺，摊铺厚度为0.5m，然后集中碾压，碾压之后的物料厚度应当在45cm上下。压实期间配置专门的整平人员，不可产生界沟；碾压期间应当采用分段压实面，碾压面在100-150m左右，每个碾压段都应当设置标记，避免碾压不充分、碾压遗漏等问题的产生，不同层的连接地点应当不同。临近施工面相邻作业面交接带碾压彼此搭接，平行堤轴线方向≥0.5m，垂直堤轴线方向≥3m。

1.6 砂砾料填筑质量控制

根据SL260-2014《堤防工程施工规范》的有关要求对砂砾料填充质量进行管控，碾压标准依照设计相对密度值相关联的干密度1.685g/cm3加以管控，质量测量样本选取地点在作业面上匀称分布、采用随机方式；样本选择数量在自检的时候宜每100-150m3取一个样，如果是抽检，应当是自检数量的1/3。在进行砂砾料填筑工作的过程中，采用灌砂法检测。通过检测，该项目参与抽检的点共计1269个，干密度最小数值是1.48g/cm3，最大数值是1.96g/cm3，均值是1.726g/cm3，比干密度数值1.685g/cm3高的点共计1252个，达标率为98.6%。

2 结 语

砂砾料填充作业质量管控应当重点关注下述问题：①砂砾料洒水量应当管控在目测作业面有明水的时候，这种情况下碾压成效最理想，这方面和普通土料有很大差异。②为保证砂砾料堤坡在设计断面内的压实密度达到设计要求，铺料时上下游堤坡必须留有足够的削坡余量，本工程控制宽度1.0m，以便削坡后，堤身砂砾料填筑的密度满足设计要求。