水利工程建设中的土方填筑施工工序及技术措施

罗恒 武宁县水利局

1.工程概况

某联圩堤线全长81.95k m，保护耕地30.67万亩。自该圩堤建成以来，在数十年的使用过程中曾遭遇多次不同程度的洪水侵袭，得益于圩堤的防护作用，切实保证了区域内居民的人身财产安全，也为农业的稳步生产提供了重要的保障。但随时间的延长，圩堤显现出堤身渗漏、岸坡坍塌等质量问题，逐步制约圩堤的防洪效益，亟需采取除险加固措施，确保圩堤经过修复后仍可正常使用。

2.土方填筑施工的基本要求

土方填筑工程量大，为满足质量、效率要求，采取机械为主、人工为辅的综合型方案。必要时分层、分段有序填筑，加强控制，尽可能保证各层、各段的均衡性，避免局部厚度或压实度差异过大。分段施工时，若由于高差过大而产生斜坡，尽可能减小坡度，通常以35°以内较为合适，否则易引发土层均衡性不足的问题。

土层的厚度也是重点控制对象，需提前根据填筑工作量合理分层，保证单层厚度的合理性和各层厚度的均衡性。推土机推平土层后，安排机械设备压实，保证各层的平整性与密实性。逐层施工后构成质量可靠的填筑整体。压实后，按照规范安排压实度检测，实测结果不达标时分析原因，再采取有效的处理措施。

3.土方填筑施工技术

3.1 施工准备

全面的准备工作能够给土方填筑作业的正式开展创设良好的条件，主要考虑如下几点：

（1）现场清基。根据土方填筑施工方案准确界定具体的范围，将该处的杂物清理干净，以免此类物质的存在影响正常施工。堤基基面清理应具有全面性，着重考虑堤身、铺盖、压载的基面，各处均要保持洁净；针对结合部位，先向该处填筑一层，搭接宽度至少达到50cm。

（2）基础设施配套。以填筑施工要求为导向，规划施工道路，配备水、电基础设施，为填筑施工提供良好的基础条件。

（3）测量放样。按要求测放中线、边线以及水准控制点，每30m打设一处边桩，局部存在急转弯路段或现场的地形起伏较大时适当加密。基础开挖验收合格后，安排现场实地测量，目的在于准确掌握填筑区的平、剖面地形状况，经过整合后生成完善的地形测量资料，以此为依据，经计算后确定填筑工程量。此外，测放填筑区的边线至关重要，以洒白灰的方法形成标记，以便在指定区域内完成填筑作业。

（4）填料的选择。秉承着资源效益最大化的原则，优先选择现场的开挖料，经过加工后得到满足填筑施工要求的材料，将其用于填筑施工；此外，挑选供应能力强、材料品质稳定的料场，补充适量的填料。材料进场时安排取样检验，通过后方可投入使用。

3.2 摊铺

填筑施工采取的是自卸车运输及卸料、推土机摊铺以及人工辅助的模式，例如部分区域工作面底部狭窄时，摊铺机的作业范围难以覆盖至该区域，因此转为人工摊铺。在设计边线外每侧超填适量的土料，确保经过压实后两侧有足够的稳定性，具体超填量视作业方法而定，机械摊铺为30cm，人工摊铺为10cm。各工作面的填土施工均采取由低向高的顺序，分层摊铺时每层铺料厚度控制在30cm以内。摊铺期间加强对层厚的检查，局部超厚时剔除多余的材料，厚度不足时予以补充，直至得到厚度均匀的结构层为止。

3.3 土料压实

根据现场作业空间、各层填筑厚度等基础条件确定合适的土料压实方案，具体如表1所示。

表1 每层铺土厚度与压实遍数

分段夯实施工过程中，为保证整体夯实质量，宜采用前进后退错距夯实的方法。考虑到相邻两段连接稳定性要求，形成至少为0.3m的搭接长度。黏性土的铺料与碾压需具有连续性，尽可能避免中途间歇；由于某些原因而中途停工时，应及时洒水，避免表面形成风干土层。逐段检查质量，只有在本段的压实效果满足要求后方可进入下一段施工，以此类推。

4.土方填筑的质量控制措施

为给大面积的土方填筑施工提供可靠的引导，在正式施工前组织试验，由此掌握现场的实际情况，确定合适的施工方案，例如填筑厚度、填料的含水量控制要求、碾压机械设备的配套方式、碾压遍数以及速度，后续严格依据既定的方案施工，未经许可不得随意更改。在本工程中，安排基坑外试验，期间加强观察与记录，根据实际情况制定施工方案。填筑压实度是重点控制指标，该值经过碾压试验后确定，具体围绕填筑土料做击实试验，准确掌握该材料的最大干密度，该值与压实度的乘积则为设计干密度，在此基础上根据设计干密度控制土方质量。

碾压采取分段作业的方法，相邻两段交接部位形成搭接，边角部位等隐蔽处的碾压难度较大，大尺寸的机械设备在此处缺乏可行性，因此转为振动夯板辅以人工夯实的方法。按规范组织碾压试验，采集试验数据，观察试验情况，最终得到合适的碾压作业方案，具体涉及到最佳含水量的控制要求、压实机械设备的配套方式、压实遍数、设备行进速度等。经过试验后将生成的碾压试验结果报监理审批，通过后正式投入使用。

填料含水量的控制是填筑过程中的重点工作内容，及时检测含水量，将实测值与理论值做对比分析，超出许可范围时予以处理，例如含水量偏低时洒水、偏高时翻晒。若由于操作不当而出现“弹簧土”、层间中空等质量问题，应暂停施工，查明原因并处理，恢复正常状态后按照原计划继续摊铺后续部分。

土方填筑施工需尽可能形成流水化作业模式，即填料的运输、卸料、摊铺、碾压各项工作环环相扣，缩短中途间歇时间，高效推进施工进程。若由于中途耽搁，将出现土料含水量异常波动或其它问题，随之影响填筑效果，同时施工进度也将滞后，难以在指定工期完成既定的工作。根据规划，渠道填筑与防渗两项工作同步推进，此方法有利于缩短施工时间，但现场空间有限且各自细分的工序较多，可能会出现彼此干扰的情况，因此需要由专员在现场指挥，合理调度施工人员、材料及设备，提升协调性，以便推动工作的高效开展。

在机械化施工模式下，机械设备的性能将直接关乎工程的安全、质量及效率。对此，从实际条件出发，选择性能稳定可靠的机械设备，并提高各类机械设备间的协同运行水平，构成完整的机械设备体系。使用前先检验机械设备的性能，任何存在故障的设备均不得投入使用；日常使用中由专员定期做好检维修工作，防微杜渐。机械设备的操作者必须具有足够的资质，加强岗前培训，提升操作的规范性，以免因误操作而出现故障。

铺料施工前，先将结合部位的杂草、浮土等各类不利于施工的杂物清理干净，以免给正式施工造成干扰。还需对老土坡做开挖处理，形成台阶状，再以分层的方法有序填筑。

5.结束语

综上所述，在水利工程施工全流程中，土方填筑属于重点环节，合理安排施工工序以及准确应用施工技术是保证土方填筑质量的关键前提。经过本文的分析，提出了土方填筑施工所涉及到的关键作业要点，希望能够给类似工程的施工提供参考。