堤身閉氣土方施工技術(shù)探討

金國成

(浙江省第一水電建設(shè)集團股份有限公司，杭州310051)

1 工程概況

宋埠—西灣灘涂圍墾工程由主堤、北隔堤及沿堤的進水閘、排水閘組成。主堤長3 128.14 m，海堤級別為IV 級，堵口按非汛期5 a一遇高潮位典型潮型設(shè)計。拋石體、閉氣土方、干砌塊石棱體、灌砌塊石及漿砌塊石、混凝土梁格以及水閘工程是整個工程順利完成的重要環(huán)節(jié)，特別是閉氣土方工程是控制工期的關(guān)鍵，土方與石方二者需合理安排施工程序，既要控制施工速率，又要避免后期土方填筑突擊施工危及海堤整體穩(wěn)定。本堵口合攏之前，北閘已具備通水條件，非龍口段海堤高程已具備防大潮要求，即堤壩石方高程為6.0 m，土方閉氣達(dá)到5.5 m高程以上，并堤當(dāng)頂順利通車，保證龍口堵口合龍土方正常供應(yīng)。本工程閉氣土方位于堤身內(nèi)側(cè)，共計閉氣土方326 790 m3。

2 閉氣土方施工難點與方案

龍口土方閉氣在龍口石方封堵至▽5.0 m后，外海側(cè)鎮(zhèn)壓層加寬的同時進行。龍口石方封堵后，受圍區(qū)內(nèi)外潮差的影響，龍口段會產(chǎn)生較急的水流漏進漏出，因此土方閉氣是龍口施工的難點。因此，針對本工程特點，經(jīng)綜合考慮采取以下施工方案:

2.1 碎石墊層及土工布鋪設(shè)

土石交界處的反濾層設(shè)計為20 cm 碎石墊層與一層400g/m2機織高強土工布。因龍口段受潮水影響，不斷有較急水流進出，會給碎石墊層和土工布的鋪設(shè)帶來難度。為保證鋪設(shè)質(zhì)量，不能按照常規(guī)段的施工，一次性從下到上鋪設(shè)到位，必須根據(jù)土方填筑強度，配備一定數(shù)量的人工，在內(nèi)外潮差較小，水流較緩時鋪設(shè)，然后采用袋裝土覆蓋，在水流變急時覆蓋結(jié)束，做到隨鋪隨壓。

2.2 閉氣土方施工方案

鑒于龍口段的閉氣土方施工難度本身具有以下特點: ①每天兩次潮水漏進漏出，水流比較急，沖損大; ②因需要盡可能快地完成土方閉氣，施工時間短，所以施工強度高。本工程的閉氣土方回填，40 m堵口段加高至▽5.0 m高程后，需及時用10 t自卸車將備用閉氣土方( 內(nèi)海灘涂泥) 運至堵口點，進行閉氣土回填閉氣，直至達(dá)到▽4.5 m高程，時間安排在4 d內(nèi)完成。③因填筑速度快，沒時間固結(jié)，填筑形成自然邊坡的斷面將遠(yuǎn)超設(shè)計斷面。為此，對于本工程▽3.0 以下的閉氣土方采用桁架式土方筑堤機?？吭趦?nèi)側(cè)進行薄層輪加，土料取自內(nèi)側(cè)灘涂。而對于比▽3.0 以上的閉氣土方利用備用土，則采用10 輛5 t自卸車駁運，隨后進行龍口段閉氣土方加高培厚，計劃在1個月內(nèi)完成。

3 閉氣土方施工

1) 根據(jù)堵口斷面、長度計算后，最后40 m口門位置小斷面閉氣需要閉氣土方5 232 m3，在龍口堵口前，需要進行土方備料，備料選取點為內(nèi)灘涂泥。為此，本工程的閉氣土方用土取自圍區(qū)內(nèi)外指定范圍的涂泥，表層浮泥不得采用。取土內(nèi)側(cè)采用桁架式筑堤機在業(yè)主提供的內(nèi)海側(cè)堤腳線50 m以外及外側(cè)堤腳100 m外范圍內(nèi)取土直接上堤填筑，填筑時將根據(jù)加荷曲線分層進行，按規(guī)定時間固結(jié)，但同一層土方應(yīng)盡快填筑。鑒于閉氣土方施工稍滯后于石方施工，因此本工程的閉氣土方施工遵循石方領(lǐng)先土方緊跟的原則，土方取土范圍離內(nèi)堤腳外50 m或外堤腳外100 m，采用淺挖廣取，取土深度一般1 ～1.5 m。土中不得含樹根、腐植土等雜質(zhì)。為適應(yīng)堤身后期沉降和防滲要求，土方施工時應(yīng)預(yù)高30 cm左右。

2) 過渡反濾墊層是保證海堤工程質(zhì)量和安全的重要環(huán)節(jié)。海堤拋石體與閉氣土方間設(shè)置理砌塊石厚40 cm，碎石墊層厚20 cm，400 g/m2反濾無紡布1 層。同時因其施工面小，技術(shù)要求高，應(yīng)采用人工整平、拉直，緊貼碎石或閉氣土方表面，緊接著填筑土方或碎石將其壓住，然后緊隨施工進度逐步上升，以確保反濾過渡墊層的質(zhì)量。

閉氣土由最底部開始水平分層填筑，薄層輪加，均衡上升，一般情況下，閉氣土方回填分層厚一般為30 ～50 cm，每層間歇時間兩星期，一般控制含水率＜49%，再進行加高填筑，閉氣土填筑必須與場地回填土填筑整體協(xié)調(diào)，以保證閉氣土體邊坡穩(wěn)定。土方閉氣過程需按照加載曲線進行，按“薄層輪加，均衡上升”的原則分層梯級推進，保持與石壩平行，進度稍微滯后，高程略低。堤后涂泥填筑同時還需符合《浙江省海塘工程技術(shù)規(guī)范》中的施工要求。龍口合龍后，堵口段保護土方的塊石應(yīng)清除干凈，防止形成局部滲流通道。

3) 閉氣土方施工時關(guān)鍵是要嚴(yán)格控制閉氣土方的施工速率及分層厚度，一般拋填厚度應(yīng)控制在1 m以內(nèi)，并必須符合加荷速率的要求，由于涂泥含水量大，土方上堤后難以壓實，采取自然固結(jié)時間。在達(dá)到危險高程時應(yīng)堅持薄層輪加原則，必須確保每一層加土至下一層加土之間有足夠的間歇固結(jié)時間，禁止在同一地點連續(xù)不斷地往上加土。土方施工遵循“流水作業(yè)”和“薄層輪加”的原則，要求土方填筑滯后于塊石堆砌擋墻高0.8 ～1.0 m。

4 施工質(zhì)量技術(shù)要點

1) 土方填筑質(zhì)量檢查與取樣試驗，按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行;在施工過程中，經(jīng)常測量填筑斷面，使其符合設(shè)計要求; 同時在閉氣土方施工中材料檢驗工作應(yīng)連續(xù)進行，以保證施工質(zhì)量滿足規(guī)范要求，非規(guī)定的和非標(biāo)準(zhǔn)的材料不準(zhǔn)使用; 施工中加強現(xiàn)場質(zhì)量控制，并根據(jù)現(xiàn)場實際及時調(diào)整有關(guān)施工參數(shù)，確保質(zhì)量;嚴(yán)格控制填土斷面尺寸及標(biāo)高。

2) 在本工程閉氣土方施工前，應(yīng)先進行質(zhì)量、安全技術(shù)交底，使項目部全體人員都清楚施工內(nèi)容、施工方法、和施工的要點。閉氣土方反濾層的施工應(yīng)特別注意對反濾土工布的保護，防止刺破、水的沖刷拉裂損壞土工布。

3) 由于堵口是打破常規(guī)進行加荷，要密切注意堤壩的穩(wěn)定，加強堤壩( 著重是龍口段) 的沉降、位移，和壩面有無出現(xiàn)裂縫等情況的觀測，發(fā)現(xiàn)問題即時上報業(yè)主和監(jiān)理，以便及時協(xié)商處理方案，為此在龍口段需埋設(shè)一組( 共3 塊) 沉降位移板，及時觀測和記錄。

4) 由于堵口期間是連續(xù)作戰(zhàn)，施工強度高、連續(xù)時間長，施工機械投入也多，出現(xiàn)的不安全因素將會增多，所以要特別加大安全管理的力度，在人力、物力和設(shè)備上必須加強，保證堵口合攏的安全。對于大塊石備料必須充足，塊石單重≥200 kg，按截流體1/10 備料，北閘圍堰石料可以滿足大塊石要求。在龍口進占過程中，堤頭可能遭遇高潮位沖刷，應(yīng)適當(dāng)做成流線型，并用大塊石保護。

5 結(jié) 論

本文結(jié)合某圍墾工程施工實例，鑒于閉氣土方工程是控制該圍墾工程工期的關(guān)鍵，為此本工程土方與石方二者采取合理安排施工程序，既控制施工速率，又有效地避免后期土方填筑突擊施工危及海堤整體穩(wěn)定，值得為同類工程提供參考借鑒。

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［3］馮銀川，楊廷峰.無黏性土圍堰在溫州楊府山標(biāo)準(zhǔn)堤閉氣土方施工中的應(yīng)用［J］.浙江水利科技，2006，31(03) :46－49.

［4］陳秀良，吳文華.圍墾工程中圍堤技術(shù)研究思路探討［J］. 浙江水利科技，2006，31(09) :46－49.