沙漠渠道平臺填筑工程的質(zhì)量控制

顧玉柱

(鄭州市水務(wù)局 450000)

繆曉涓

(鄭州市引黃灌溉工程管理處 450000)

1 沙土填筑理論技術(shù)指標(biāo)

1.1 工程地質(zhì)

1.2 風(fēng)積沙筑堤

在沙漠干燥缺水環(huán)境下如何進(jìn)行風(fēng)積沙碾壓，是沙土填筑的關(guān)鍵。

沙土變形主要以壓縮變形與濕陷變形為主。風(fēng)積沙在干燥狀態(tài)下(3%以下)具有較好的壓實(shí)性。實(shí)踐證明用干沙筑堤是可行的。

1.3 相對密度及顆分試驗(yàn)

沙漠地形復(fù)雜，起伏多變，沙質(zhì)變化大，為確保工程質(zhì)量優(yōu)良，每5萬方土或每100m做一次相對密度試驗(yàn)。對出現(xiàn)特殊沙質(zhì)的繪出顆分曲線圖，并計(jì)算不均勻系數(shù)及曲率系數(shù)，以此來判斷其級配狀況，重新確定控制指標(biāo)。以便及時(shí)調(diào)整碾壓參數(shù)，以保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)性、真實(shí)性。

1.4 鋪土厚度及平整度

通過碾壓試驗(yàn)，確定施工參數(shù)。推土機(jī)垂直渠線方向鋪土，順渠線方向整平。鋪土厚度在40±5cm，鋪土完成后，用水準(zhǔn)儀測量鋪土厚度及填筑面平整度。

2 沙土填筑試驗(yàn)過程中的質(zhì)量控制

在沙土填筑時(shí)，應(yīng)對填筑區(qū)天然干密度及碾壓后干密度進(jìn)行試驗(yàn)，以試驗(yàn)數(shù)據(jù)來對此填筑區(qū)的天然密實(shí)度加以分析。

2.1 現(xiàn)場取樣

首先，在填筑區(qū)未經(jīng)擾動(dòng)的原狀土建基面上，挖約85cm深試坑，取深度為70cm處的土樣進(jìn)行干密度試驗(yàn)，然后在本斷面上其他位置取兩組試樣，并記錄三組試樣的具體位置及試驗(yàn)結(jié)果。清基工序結(jié)束后進(jìn)行原基碾壓，在深度為40cm的位置取3組土樣，進(jìn)行干密度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果必須滿足本段控制指標(biāo)方可進(jìn)行回填工序。

取樣(環(huán)刀法)時(shí)除按要求(每400m3一點(diǎn))取樣外，還采用薄弱帶多取樣的方法加取土樣?，F(xiàn)場取樣方法及具體位置:

a.取樣人員在交接班時(shí)必須估算每層鋪土土方量，嚴(yán)格按技術(shù)要求(每400m3取一組，少于400m3時(shí)至少取三組試樣)取樣。

b.取樣部位要合理選擇?；靥罟ば蜷_始后，先根據(jù)本層鋪土土方量，確定取樣個(gè)數(shù)，取樣采用梅花狀布置法取樣。以下部位是薄弱帶，需加取土樣:山體與碾壓工作面交接處(離交界線約0.5～1m);碾壓工作面內(nèi)外邊線(向內(nèi)約0.5～1m);兩碾壓工作面交界線處，取樣試坑應(yīng)挖至兩層交界面后量鋪土厚度，其2/3處(一般約為27cm)壓實(shí)效果最差;結(jié)合面位置。

c.現(xiàn)場取樣人員要隨取樣隨記錄主要項(xiàng)目(日期、層數(shù)、高程、鋪土面積、鋪土方量、取樣深度、樁號、環(huán)刀號、取樣部位、距渠中心線距離等)，并簡要畫出取樣平面布置圖加以說明分析原因。

2.2 室內(nèi)試驗(yàn)

室內(nèi)試驗(yàn)按要求采用烘干法對土樣進(jìn)行試驗(yàn)，控制溫度在105～110℃，恒溫烘干至6h，分別測定其含水率及干密度。

3 填筑過程中的質(zhì)量問題分析

在填筑過程中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)碾壓不合格，進(jìn)行分析可能出現(xiàn)的原因如下:

3.1 過壓、漏壓、欠壓

在碾壓過程中由于機(jī)手疏忽，碾壓遍數(shù)過多，一定程度上對壓實(shí)土壤進(jìn)行了擾動(dòng)，局部造成過壓現(xiàn)象;因碾壓搭接不良或疏忽邊角位置，造成局部漏壓;而因碾壓遍數(shù)不夠?qū)φ麄€(gè)工作面欠壓，從而影響填筑工程質(zhì)量。

3.2 碾壓速度的影響

碾壓速度的大小直接影響碾壓效果，經(jīng)實(shí)踐證明，對沙漠渠道工程而言碾壓速度控制在1.8～2km/h(即30～33m/min)以內(nèi)最為適宜，如果不按要求碾壓，速度過快，導(dǎo)致碾壓作用力沒有傳遞時(shí)間，力不能很好地作用于碾壓面上，使碾壓效果降低，即便碾壓遍數(shù)增加也很難達(dá)到技術(shù)要求。

3.3 鋪土厚度及平整度的影響

鋪土厚度、平整度及碾壓遍數(shù)為確保壓實(shí)效果的前提。鋪土厚度、平整度是相輔相成的，平整度差，鋪土厚度不均勻，造成局部隱患增多，即便取樣合格，點(diǎn)也不能代表面，偶然性的幾率很大，因此不具有代表性。

實(shí)踐證明，鋪土厚度過厚，碾壓時(shí)，機(jī)械振動(dòng)力不能徹底傳遞到本層與下層結(jié)合面處，不能形成密實(shí)的結(jié)合體。因此對鋪土厚度、平整度要嚴(yán)加控制。

3.4 含水量的影響

實(shí)踐發(fā)現(xiàn)同一層回填土含水量有很大差別，這關(guān)鍵取決于取土位置及施工方法。如果取土在沙壟的頂部位置，沙土含水量在0.1%左右，甚至無含水量，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不合格試樣，即使采取增加碾壓遍數(shù)，效果也不會(huì)有明顯變化，此時(shí)要對回填沙進(jìn)行很好的處理才可達(dá)到預(yù)期效果。

沙漠施工中，水源緊張，采取灑水措施來增加沙土含水量是很不現(xiàn)實(shí)的，只有采取換沙的方法進(jìn)行處理。

3.5 顆粒級配的影響

在沙土回填過程中，對于級配不良的沙土，碾壓時(shí)容易出現(xiàn)孔隙，不能很好地壓實(shí)，碾壓效果差，并會(huì)對施工方造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，這樣要重新取用填筑料，或重新確定碾壓控制指標(biāo)。

3.6 取樣工具及取樣過程的影響

首先，取樣工具必須滿足試驗(yàn)技術(shù)要求，修土刀、玻璃片等對試驗(yàn)結(jié)果有著直接影響，如修土刀不順直出現(xiàn)曲扭現(xiàn)象，削土?xí)r，會(huì)出現(xiàn)虧土或多土現(xiàn)象，使得試驗(yàn)結(jié)果有很大差別;玻璃片要求為試驗(yàn)專用玻璃片，邊緣打磨過毛邊，表面平滑。

同時(shí)，試驗(yàn)人員取樣方法也會(huì)造成試驗(yàn)結(jié)果偏大或偏小，主要表現(xiàn)為:取樣過程中，錘擊環(huán)刀蓋即將打入沙層時(shí)，要小心謹(jǐn)慎，點(diǎn)到環(huán)刀蓋氣孔剛好接觸沙層時(shí)馬上停止擊打，如繼續(xù)擊打一次或兩次，將使試驗(yàn)結(jié)果高出0.03左右，此差值無形之中對工程造成隱患;另外，試驗(yàn)人員在削土?xí)r，為防止帶出環(huán)刀內(nèi)土樣使數(shù)據(jù)偏小，應(yīng)先用修土刀將環(huán)刀外多余沙土垂直環(huán)刀口徑切碎，然后沿環(huán)刀邊轉(zhuǎn)動(dòng)削土，將環(huán)刀中多余土削去，用玻璃片沿環(huán)刀口徑平平推過，防止出現(xiàn)中間突起的“鼓包”使試驗(yàn)數(shù)據(jù)人為變大，造成隱患。

3.7 下層取樣試坑未夯實(shí)回填產(chǎn)生的現(xiàn)象及后果

工程施工中，“三檢”是檢驗(yàn)工程質(zhì)量的手段。在沙漠渠道填筑施工中，通過挖試坑進(jìn)行質(zhì)量檢查與控制，試坑處理對工程質(zhì)量有很大影響，如果試驗(yàn)人員取樣完畢并未對試坑進(jìn)行合理處理，上層土與第三層土回填時(shí)，在此處將會(huì)形成隱患漏斗現(xiàn)象，造成局部地基下陷，對將來主體工程質(zhì)量造成“蜂窩狀”隱患。因此，對試坑應(yīng)做夯實(shí)處理層層回填，并高出原工作面5～10cm，以確保工程質(zhì)量。

3.8 雨后碾壓

沙漠施工中，雨后碾壓同樣影響工程質(zhì)量，雨后碾壓會(huì)使兩工作面間產(chǎn)生一層薄薄的“夾生層”，不能形成一個(gè)密實(shí)的連續(xù)體，造成工程隱患。

3.9 氣溫的影響

沙土填筑施工在不同程度上受氣溫的影響，氣溫較高時(shí)，碾壓過程中會(huì)出現(xiàn)工作面表層沙土因失水而過于松散的現(xiàn)象，從而降低碾壓效果;當(dāng)氣溫太低時(shí)，因填筑料中含有少量水分，致使填筑料中混雜大量凍塊，且填筑表層出現(xiàn)一定厚度的凍層，無法進(jìn)行碾壓，這在很大程度上影響了填筑工程質(zhì)量。

3.10 特殊地段的施工

沙漠腹地沙干而細(xì)，常出現(xiàn)“泛沙”現(xiàn)象，振動(dòng)碾碾壓效果差。由于取土位置不同，顆粒大小及級配隨之發(fā)生變化。在沙壟中、下部取沙土樣，沙粒較粗，施工中容易達(dá)到控制指標(biāo)。在沙壟上部取土料進(jìn)行回填，沙粒較細(xì)，就難以達(dá)到控制指標(biāo)。此時(shí)，要對所用填筑沙土進(jìn)行顆粒分析及相對密度試驗(yàn)，按實(shí)際情況確定控制干密度。

4 結(jié)語

天然狀態(tài)下沙土在含水量極低的情況下，采用薄層鋪沙土式，層厚控制在45±5cm，用18t光輪振動(dòng)碾碾壓6～8遍，可以使沙土碾壓后相對密度達(dá)到0.75以上。干密度越大，沙土濕陷、沉降變形越小?？苫鞠凉裣菪?。

施工中發(fā)現(xiàn)碾壓遍數(shù)過多，則干密度下降。主要原因是沙漠風(fēng)積沙的特殊性，即“過振”所致。故碾壓遍數(shù)不宜過多。

質(zhì)量控制中，取樣對沙漠渠道填筑質(zhì)量控制起著重要作用。取樣工具必須滿足試驗(yàn)技術(shù)要求，試驗(yàn)人員取樣方法也會(huì)造成試驗(yàn)結(jié)果偏大或偏小，其微觀做法直接影響宏觀質(zhì)量控制，這就要求試驗(yàn)人員必須正規(guī)化、專業(yè)化?！?/p>