中小型水利工程土方填筑施工技术探究要点构架

文／苟正茂 庆城县水务局 甘肃庆阳 745100

引言：

水利工程建设是促进我国各地区社会经济发展重要基础性工程，近年来各地方政府结合本地区的实际情况兴建了大量的中小型水利工程，以增强地方防洪减灾能力，并有效保障农田灌溉需求。在中小型水利工程的建设过程中，土方填筑是施工的核心环节之一。水利工程施工单位应充分了解工程区域的地质水文条件，严格遵守水利工程土方填筑施工技术规范要求，按照因地制宜、就近取材等原则合理应用各项土方填筑施工技术。在施工时应做好各项准备工作，制定科学的施工技术方案。施工人员应准确测定土方挖填范围，同时应按照设计图纸以及施工要求有序开展各项施工工作，合理确定各项施工技术参数，提高施工操作的规范性和准确性，以确保施工技术应用科学有效，从而为保障中小型水利工程项目的结构安全奠定良好的基础，并要确保水利工程项目各项设计功能均能够正常发挥。

1、中小型水利工程施工中土方填筑技术应用要点分析

1.1 中小型水利工程项目土方填筑施工中取料运输技术的应用

在中小型水利工程土方填筑施工时，往往需要取用、运输大量的施工材料，取料以及运输施工技术将对土方填筑施工的质量和效率产生较大的影响。施工单位应按照因地制宜原则，就近确定料场位置以及各项施工原材料的来源渠道，且应确保材料质量性能符合土方填筑施工标准[1]。施工单位还应采用具备自卸功能的专业运输车辆进行原材料运输，以降低施工成本，提高施工的效率。

1.2 中小型水利工程项目土方填筑施工中挖填结合技术的应用

在中小型水利工程的土方填筑施工中，一般包括土方开挖以及土方填筑这2个施工环节。施工单位应积极应以挖填结合施工技术，以减少土方的浪费。在应用挖填结合施工技术时，施工单位应准确计算开挖土方量以及填筑所需土方量，并要准确测定土料的质量性能，合理确定施工工序以及施工的时空衔接，通过对施工作业的科学组织安排提高施工效率以及资源利用率，并有效控制施工成本，减少对工程区域周边环境的影响，实现挖填平衡目标。

1.3 中小型水利工程项目土方填筑施工中均匀填筑技术的应用

在中小型水利工程的土方填筑施工中，保证土料填筑的均匀性是施工中的重点技术环节。施工单位应积极应用先进的施工技术，并尽量以纵向填筑方式提高土层填筑的均匀性。同时，在分层填筑施工中，施工单位应均衡控制各层填筑的土方量以及填筑高度，以提高土层的均匀性。施工单位还应使土方填筑轴线与填筑方向保持水平，并要将填坡坡度控制在35o以内。此外，施工单位应加强对各分层以及各施工段土层压实度以及所使用土料质量性能的检测，以确保土料分布均匀，各部分土层压实度和强度相一致。

2、中小型水利工程土方填筑施工技术分析

2.1 中小型水利工程土方填筑施工准备阶段技术要点分析

2.1.1 科学组织施工人员设备

在中小型水利工程土方填筑施工准备阶段，施工单位应详细勘察工程区域的地质水文条件、土质特征等各项数据信息，并应在此基础上制定完善的施工技术方案。同时，施工单位应科学测算土方填筑施工工程量，并按照施工工程量组织施工人员设备，确保所选择施工机械设备的质量性能以及配置数量能够满足施工要求，以确保土方填筑施工按期竣工，为中小型水利工程的整体施工建设奠定良好的基础。

2.1.2 严格控制施工材料质量性能

在中小型水利工程土方填筑施工准备工作中，严格控制土方原料的质量性能是保证水利工程施工质量的重要环节。因此施工单位在选择采购土方原料时，应严格按照设计标准对土料的成分、含水量等进行严格的检测，确保其各项指标参数均能够达到施工要求。同时，为有效控制土方填筑施工成本，施工单位应在保证土料质量的基础上按照因地制宜原则就近采购取用土方原料，以降低原料运输成本。当土方原料运抵施工现场后，施工单位还应对其进行抽样复核，检测合格后才能进场作为填料使用。

2.1.3 全面清理施工现场地基

在中小型水利工程土方填筑施工前，施工单位还应对施工现场的地基进行全面的清理，避免水利工程堤坝基底部分有软土、淤泥以及杂物存在[2]。同时，施工单位还应将施工现场的积水排净 ，避免有积水残留，影响土方填筑的施工质量。

2.2 中小型水利工程土方填筑施工准备阶段技术要点分析

2.2.1 施工测量技术要点

在中小型水利工程土方填筑施工过程中，施工单位应指派专业技术人员开展施工测量放线工作。测量人员应严格按照水利工程施工测量要求，积极运用先进的测量仪器设备，科学布设施工控制网，准确测定土方填筑边线、水准控制点以及中线等，并要做好标记，从而为后续的土方挖填施工提供可靠的参照依据。在设打边桩施工时，测量人员应合理控制边桩间距，且应采取撒设生石灰等方式对填方边界进行标记。

2.2.2 加固平整基底技术要点

在对中小型水利工程进行土方填筑施工时，施工单位应高度重视对填筑基底的平整压实处理工作。施工人员应利用专业碾压设备压实加固基底，碾压遍数一般应控制在3-5遍左右，以确保基底的承载性能能够达到土方填筑施工要求[3]。在完成对基底的碾压平整处理后，施工单位应指派专业技术人员对基底的承载性能以及抗压性等各项指标参数进行检测分析，在检验合格后才能开展后续的施工作业，以保证水利工程土方填筑的施工质量。

2.2.3 开挖土方施工技术要点

在开挖土方施工时，施工单位应准确掌握工程区域土质结构特征以及其性能参数，并应合理选择土方开挖施工机械设备的型号规格，科学确定设备台套，以保证施工质量和效率均能够达到水利工程施工要求。土方开挖施工时，施工单位应加强对土层坍落度的检测，以保证施工按期。同时，施工单位应根据挖填结合的施工要求分别堆放填筑土料以及废弃土料，确保土料能够得到充分的利用，以减少施工材料的浪费。在土方开挖施工过程中，施工单位还应加强与气象预报部门质检单沟通，及时掌握天气变化情况，以便及时采取防干燥以及防雨等技术方法，以保证土方填筑施工的顺利进行。

2.2.4 土料摊铺施工技术要点

在中小型水利工程土方填筑施工过程中，土料摊铺施工是核心技术环节之一。施工单位在进行摊铺作业前应先指派专业技术人员详细检测土方填料的成分比例以及含水量等各项指标性能参数，严禁在土方填筑施工中使用变质土料，以保证施工质量。如施工中所使用的土料为黏性土质时，施工单位应先将土料中所含砂石清理干净，之后才能用于摊铺作业。同时，在施工时还应指派专业测量人员对土料摊铺施工进行控制测量，以确保土料摊铺覆盖全面、边线准确清晰。在卸料施工时，施工单位应利用自卸车辆以进占法等方式将土料卸载至指定位置，并应按照从下到上的顺序以进退错距等技术工艺逐层顺坡摊铺土料。施工单位应指派技术人员对土料摊铺厚度进行严格的控制，一般土料每层摊铺厚度应控制在20cm-30cm之间，也可根据水利工程土方填筑施工的实际情况进行相应的调整[4]。在对不同层进行摊铺作业时，施工单位可以根据施工现场的具体情况选择不同摊铺施工技术工艺，以保证摊铺质量符合施工要求。

2.2.5 土方碾压施工技术要点

在中小型水利工程的土方填筑施工中，压实作业重要施工内容，对施工技术有较高的要求。施工单位应在压实作业前应严格按照设计标准准确控制碾压土料的含水量，一般其含水量应控制造1%-4%之间。同时，施工单位应通过现场试验确定碾压的次数以及碾压速度等各项施工技术参数，以确保土料碾压密实度和压实度等各项指标参数均符合施工技术规范要求。在棉蚜过程中，施工单位可以根据吓唬实际情况采取分段碾压等施工方式，在碾压时应合理控制压实设备的走行速度，确保压实机匀速行驶，并且不得出现中途突然停顿或转弯等情况。施工单位应指派专业技术人员对碾压后的土层厚度、均匀度以及压实度等进行检测，一旦发现存在超厚或者漏压等问题时应及时采取相应的处理措施。

2.2.6 结合面处理施工技术要点

在中小型水利工程的土方填筑施工中，通常会采用分段填筑的施工方式，因此，各分段之间结合面的处理就成为了施工中的重难点环节。施工单位应准确掌握结合面处理施工技术，并按照施工技术方案要求合理控制结合面部分的高差和坡度等技术参数。在进行错缝碾压施工时应合理控制其宽度，以保证施工质量。

2.2.7 边坡修整施工技术要点

在完成中小型水利工程的基本土方填筑施工后，施工单位还应对边坡进行整形处理，确保其坡度、标高以及尺寸等均符合设计标准要求。施工单位应指派专业测量人员利用专业测量仪器设备等对各项技术参数进行测量校核，以便据此开展削坡整形作业，直至所有指标参数确认无误后才能进行后续施工。

2.2.8 排水处理施工技术要点

在中小型水利工程的土方填筑施工过程中，如果施工现场由于地下水水位较高或者降雨而产生积水，不仅会对土方填筑施工的进行产生不利的影响，而且还会造成土层承载性能下降等问题。因此，施工单位应准确掌握施工区域的地下水水位变化以及天气变化，并在施工现场设置排水沟、降水井、集水井以及截水沟等降排水设施，以防止施工现场有积水存在，给中小型水利工程土方填筑施工带来安全隐患。

2.3 中小型水利工程土方填筑施工现场技术控制要点分析

中小型水利工程的土方填筑施工是一项较为复杂的系统性工程，涉及多项施工技术，对施工单位以及施工人员的技术能力、施工设备的技术水平等均有较高的要求，因此施工单位应成立专门的施工技术指导监督小组，对施工现场的所有工序环节进行监督，并及时向施工人员提供及时指导，以提高中小型水利工程土方填筑施工的规范性和准确性，从而有效提高土方填筑施工的质量和效率，为中小型水利工程项目的整体施工建设奠定良好的基础。

3、某中小型水利工程土方填筑施工技术实践应用分析

3.1 该水利工程项目中施工准备技术要点

某水利工程建设规模属于中小型项目，根据该水利工程项目的现场情况，施工单位配置了挖掘机、自卸车辆、装载机等施工设备，以及经纬仪和全站仪等施工测量仪器，以满足土方填筑施工要求，施工设备和测量仪器的配置台数可参见表1所示。同时，在施工准备阶段，施工单位还应全面清洗施工现场，避免有各种杂物存在。施工单位还应对基底部分进行压实平整处理，确保基底的承载能力以及平整度均符合施工要求，为后续土方填筑施工的开展奠定良好的基础。

表1 水利工程土方填筑施工设备配置明细表

3.2 该水利工程项目中施工技术要点

3.2.1 施工测量技术分析

在该水利工程项目的土方填筑施工中，施工单位指派专业测量人员应用全站仪、水准仪、经纬仪以及钢卷尺等各项施工测量仪器设备开展测量放线工作。在测量放线时，测量人员应以施工控制点为基础，注意测定工程中线、施工导线，并要对水准点进行复测，将测量误差控制在允许的范围内。该水利工程土方填筑施工的测量误差控制标准可参见表2所示。各基准线测定后应用白石灰等进行明确标记。而在打边桩作业时，测量人员应根据该水利工程项目的施工测量要求将桩间距控制在30cm左右，对于部分情况较为复杂的施工段则可以对桩间距进行相应的调整。测量人员应采取撒石灰方式将施工段的土方填筑边界清晰标示。

表2 水利工程土方填筑施工测量要求

3.2.2 处理基底技术分析

在该水利工程项目的土方填筑施工中，施工单位应首先对施工场地基底表面进行彻底地清理，之后再通过机械作业方式在基底开展开挖作业，开挖深度应达到基底下方80cm左右。在园地翻松作业时，翻松厚度应控制在20cm左右，且应掺入6%的石灰等，之后应对基底进行碾压岩石。基底的压实度应达到87%以上。之后还应在压实层上方填筑6%的石灰土共4层，且何曾填筑厚度均应控制在20cm左右。每层填筑完成后均应进行碾压压实，且应根据填筑层的不同合理控制压实度。其中最底层的压实度应达到90%以上，而其他各层基底的压实应逐层增加，而最上层的压实度应控制造95%以上，以保证土方填筑施工中对基底承载性能的要素，在完成上述4层的填筑压实施工后，施工单位还应铺设一层20cm厚度的12%石灰土基层，且该层的压实度应达到96%。基层压实平整处理是该水利工程土方填筑施工中的基础性环节，不仅工程量较大，需要使用大量的人力以及物力资源，而且对施工技术水平和施工质量有很高的要求，因此施工单位应结合施工现场的实际情况，准确掌握施工技术要点。为后续土方填筑施工创造良好的前提条件。

3.2.3 摊铺施工技术分析

在该水利工程项目的土方填筑施工中，施工单位应根据工程结构特点合理确定土料摊铺施工技术工艺。边坡部分的土料摊铺是施工中的重点技术环节。施工单位应对摊铺土料进行处理，清除土料内的杂质，确保土料的含水量控制在设计标准范围内。该水利工程的土方填筑施工中，按照设计要求需要使用一定的砂料，施工单位应严格检测其透水性等质量性能指标参数，以确保其符合该项目土方填筑施工要求。同时，施工单位应通过现场试验对松铺厚度等技术参数进行优化，以提高施工质量。本次土料摊铺作业应采用分层摊铺方式，施工单位应准确控制各层松铺厚度，确保松铺厚度和服0.2m-0.3m的施工要求。在完成摊铺后还应对边缘进行必要的修整。

3.2.4 压实施工技术分析

该水利工程项目的土方压实施工采用的是机械碾压方式，且应逐层进行碾压，以保证压实度达到设计标准。在碾压作业前，施工单位应采用轻型推土机对作业面进行找平作业，并在低速条件下进行4-5遍左右的预压，以提高作业的平整度和密实度。在对各松浦层进行碾压时，均应进行6-8次左右压实作业，且应按照从两侧到中间的顺序逐步推进。碾压过程中应准确控制压实设备的走行速度，应按照2km/h的速度匀速行驶。如果同时采用多台碾压设备同步进行压实作业时，应将各台设备之间的重合部分宽度控制在15cm-25cm之间，避免出现漏压等情况。在碾压过程中，碾压设备和填筑边界之间应保持500mm以上的间距，避免出现倒棱或者溜坡等情况。对于难以采用机械碾压作业方式的坡边以及边角部位可以采用人工作业方式使用小型夯实设备将其夯压密实。在碾压过程中，施工人员应加强对土壤湿润度的检测，一旦土壤表面干燥度超过允许范围时，应及时采取洒水润湿等处理措施，确保上下层直接结合紧密。完成碾压作业后，施工单位应指派技术人员对压实度进行严格的检测分析，以保证施工质量。

结语：

在中小型水利工程的施工过程中，施工单位应全面勘察工程区域的土质特点以及地质水文条件，确保土方填筑施工技术方案具有较高的合理性和可行性。同时，在土方填筑施工过程中，施工单位应科学组织施工人员设备，结合现场情况优化施工技术工艺，准确确定各项施工技术参数，并加强对各施工环节的技术监督和指导，提高土方填筑施工技术应用效果，为促进中小型水利工程土方填筑施工质量和效率的全面提升提供可靠的技术支撑，从而推动我国中小型水利工程建设工作的健康有序发展，为各地区社会经济的现代化建设奠定良好的基础。