后湾海堤加固工程堤防填筑施工技术

2023-03-22郑贵荣

河南水利与南水北调 2023年1期

郑贵荣

（福建省金禹建设工程有限公司，福建宁德 352100）

1 工程概况

宁德市后湾海堤属于堤、路结合海堤，南端起于鳌江村猴头山脚，终点止于场地西北端三角顶山脚，其主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级，临时建筑物级别为5级。加固海堤总长2.50 km（其中临海侧海堤总长约1.86 km，临内部港道处海堤总长约0.40 km，临时滞洪区处现状海堤约0.24 km）。海堤建设内容包括：Δ堤基处理工程、Δ堤身填筑工程、堤身防护工程、堤脚防护工程等。

2 碾压试验

2.1 试验目的

①对工程中所采用的填筑土料进行室内击实试验的结果进行探究证实，确认其合理性；②检测工程中使用的压实机械的性能，评估其性能能否满足治理工程的指标需求；③通过生产性测试试验，测试出在工程中符合工程要求的施工压实参数（土料摊铺厚度、施工作业机械选择及机械内部参数调试、含水量界限确定等）并在试验过程中确定最优参数选择方案；④完善运输载具、摊铺机械和碾压机械的协调手段。

2.2 试验土料料源选定

为确保试验结果准确，对试验土料的选定应遵循以下标准：①试验样本土应选取具备代表性的土样，淤泥质土、杂质土、冻土、膨胀土、分散性粘土等特殊土料等不得使用；②试验过程中，应对工程表面的不满足堤防填筑标准的土质进行清除，并在表层清除完毕后，对满足堤防建筑标准的土质进行检测研究。在土料检测完毕后，则应根据土质的检测结果，制定相应的优化措施，如：若工程场地内土质含水量偏高，则可以选择抛洒石灰粉进行干燥化处理，若含水量较低，则可以洒水润湿，保障湿润度。

2.3 碾压试验场地规划

将试验场地尺寸指定为30 m×22.50 m 的长方形区域，其占地面积为675 m2。试验场地根据含水率的差异划分为三个试验区，在每一试验区中再根据填筑土料摊铺厚度划分为三个试验段，并在每一试验段中根据碾压遍数划分为三个基本试验单元。

2.4 碾压试验参数确定

此次土质碾压试验将试验土方总共分为3 个试验区，9 个试验段，27 个试验单元，每一试验单元依据填筑土料摊铺厚度、含水率及碾压遍数的不同一一对应，碾压遍数共三种，分别为N8、N10、N12，含水率共三种，分别为W1、W2、W3，填筑土料摊铺厚度共三种，分别为27 cm、32 cm、37 cm，并将含水率与填筑土料摊铺厚度相同的含三个不同碾压遍数的试验区域定为一个试验单元，碾压试验组合见表1。

表1 碾压试验组合表

在碾压试验过程中应秉承进退错距的原则，其具体碾压操作方法如下：①在试验区域的一区第1段摊铺一层27 cm厚的填筑土料，其土质含水率应控制在16%～19%之内，对该试验段内的三个试验单元分别碾压8/10/12遍，在全部碾压完毕后，对试验区域的土样进行取样分析；②在试验区域的一区第2段摊铺一层32 cm厚的填筑土料，其土质含水率应控制在与一区第1段内土样相同，并对该试验段内的三个试验单元分别碾压8/10/12 遍，在全部碾压完毕后，对试验区域的土样进行取样分析；③在试验区域的一区第3段摊铺一层37 cm后的填筑土料，其土质含水率控制与前两次试验相同，并对该试验段内的三个试验单元分别碾压8/10/12遍，在全部碾压完毕后，对试验区域的土样进行取样分析；④重复上述试验步骤，对试验区域的二区、三区分别进行含水率为19%～22%、22%～25%的碾压试验。

2.5 碾压试验数据采集

2.5.1 基于填筑土料摊铺厚度的沉降系数测量

采取精密水准仪对试验区域内的土料沉降系数进行测量，试验前应测得试验场地基准高程，并在进行土料摊铺后测量摊铺完毕的土料高程，以此求得填筑土料摊铺厚度，与理论厚度的误差应控制≤5%；应在每两次碾压后进行高程测量，求出此时土样的沉降系数。

2.5.2 土样干密度检测

试验碾压后，试验单元内所取土样进行干密度检测。

2.5.3 土样含水率试验

在每一试验单元内，在碾压进行开始前和碾压进行完毕后分别选取5点进行含水率检测，共检测8点。

2.6 试验结果

由表2可知，①试验过程中每一单元所需要的试验总时间为8 h左右，总体试验时间较长；②通过实验数据分析，在多种因素的结合影响下性价比最高的施工参数组合为：碾压遍数为10，土质含水率为19%～22%，堤防土质摊铺厚度为37 cm。

表2 压实度测定表

3 堤防建筑施工质量控制要点

3.1 工程设备及相关参数选择方案

根据上述碾压试验的结论，推测本施工工程施工机具配置为：单位班组配置推土机1台、土料运输车辆3台、挖掘机2台、旋耕机1 台、15 t 振动碾1 台；施工过程中配置多组同时施工。施工参数组合为：碾压遍数采用10遍、土料含水率19%～22%、摊铺厚度37 cm。

3.2 填筑土源控制

根据本工程的设计要求，填筑土料应选取浅层粉质粘土，并在施工过程中注意土质的判别，注意不得采用淤泥质土，并在土样的择取过程中，采取措施严格控制填筑土的含水量。

3.3 填筑土料含水率控制

在填筑土料的开采前期，应预先准备排水设施，在土料开采区域两侧进行排水沟的开挖，其深度应控制在1.20 m以上，以此调控土样的含水率，并预防降水的影响。

填筑土料在投入使用前应当进行含水率检测，应将土样含水率控制在合适范围内，可以通过翻晒、洒水等方式对土料的含水率进行调控。

若施工时适逢雨季，此时土料含水率将大幅上升，且难以通过常规手段进行把控，此时可通过以下方式进行解决：①完善填筑土源在挖取时的排水工作；②在填筑的堤面两侧开挖排水沟，以在填筑堤身时形成利于排水的土坡，保证排水的效率；③在施工过程中加大机械设备的使用程度，缩小施工面积，加快施工速度，以求快速完成工程作业；④密切关注天气情况，在降雨之前将摊铺完毕的土料完成碾压，并用雨布铺盖为完成的施工区域，保证将降雨的影响降到最低，以及确保雨后的施工恢复速度；⑤对相应的制度严格遵守，按照雨后复检制严加检查，对填筑完成的部分进行复检处理，并对问题区域进行复压，若是因土质含水率过高无法复压成功，则应将该段土层进行翻晒处理，将含水率进行调控之后进行复压。碾压，直至合格。

3.4 其他参数控制

当堤身的底部开挖深度及宽度达到设计需求后，在由监理工程师检测确认合规进行压实工作，需采用压路机对土料填筑面压实处理，并根据土料实际情况采取相应对策，当土料含水率不满足填筑要求时，则加入石灰进行含水补充，以保障压实效果。当压实完毕后，根据验收规定，在经由堤身压实检测后开展土料回填工作，当堤身基面验收合格后应抓紧进行填筑施工，以此保障整体的工程质量，若无法立即施工，则应注意做好堤身的基面防护，防止降雨等自然因素对施工项目的影响，并在填筑施工开始前进行再次检验，确保施工的正常进行。