水利工程中的土方填筑施工技術(shù)

劉 斌

（江西省水利水電建設(shè)有限公司，江西 南昌 330025）

水利工程中的土方填筑施工技術(shù)

劉 斌

（江西省水利水電建設(shè)有限公司，江西 南昌 330025）

以江西省鄱陽湖區(qū)二期防洪工程第六個單項紅旗聯(lián)圩除險加固工程紅旗 4標(biāo)工程的實際施工為例，對工程中所采用到的土方填筑施工技術(shù)，包括施工流程、施工準(zhǔn)備、施工方法等基本環(huán)節(jié)及質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹。

土方填筑；土料壓實；施工技術(shù)

1 工程概況

紅旗聯(lián)圩位于南昌市的東北部，贛江南支與撫河（故道）尾閭之間，西起南昌縣尤口，東沿贛江南支大抱圩，經(jīng)滁槎，鯉魚洲堵圩，折南經(jīng)程家池閘、湘子口轉(zhuǎn)西，過八字腦沿?fù)岷庸实辣卑吨林x埠街慶豐閘，與棠墅港左堤相接。堤線全長81.95km。

圩堤保護南昌市五星墾殖場和將軍洲良種場、青山湖區(qū)羅家鎮(zhèn)、昌東工業(yè)園、高新開發(fā)區(qū)昌東鎮(zhèn)、麻丘鎮(zhèn)、南昌縣塘南鎮(zhèn)、幽南鎮(zhèn)等7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)場；保護南昌鋼鐵廠、江西氨廠等主要工礦企業(yè)、保護中央 561廣播電臺，省500kV變電站等重要基礎(chǔ)設(shè)施。保護面積395.89km2，保護耕地30.67萬畝，保護人口29萬人。

該圩堤數(shù)十年來抗御了多次洪水侵襲，對圩區(qū)人民生命財產(chǎn)安全起了重要的保護作用。但同時也出現(xiàn)了岸坡坍塌、堤身滲漏及脫坡、堤基滲漏與管涌等險情，為充分發(fā)揮現(xiàn)有圩堤工程防洪效益，保護人民群眾生命財產(chǎn)安全，急需進(jìn)行除險加固處理。

2 土方填筑施工技術(shù)

2.1 施工流程（見圖1）

2.2 施工準(zhǔn)備

（1）填土表面清基。土方回填前，先將地表及建基面雜物、表面浮土清除干凈，準(zhǔn)備施工期間完成施工道路、施工用水、電布置、碾壓試驗、材料、人員的準(zhǔn)備。堤基基面清理范圍包括堤身、鋪蓋、壓載的基面，結(jié)合處生填一層前先用推土機將邊坡推在臺階狀，交接寬度不小于 50cm，地表先進(jìn)行壓 實及基礎(chǔ)處理，測量出地面標(biāo)高，斷面尺寸，經(jīng)驗收合格后方可進(jìn)行回填。

圖1 土方填筑施工技術(shù)施工流程

（2）測量放樣。依據(jù)施工坐標(biāo)控制進(jìn)行導(dǎo)線、中線、水準(zhǔn)點復(fù)測，根據(jù)施工的設(shè)計要求放出中線、邊線及水準(zhǔn)控制點，打邊樁以每 30m進(jìn)行作業(yè)，如果地形變化較大時和轉(zhuǎn)彎路段適當(dāng)加密。土方填筑開工前，在基礎(chǔ)開挖驗收合格后，進(jìn)行填筑區(qū)的平、剖面地形的現(xiàn)場實測，并將地形測量資料報送監(jiān)理人確認(rèn)后作為填筑工程量的計算原始依據(jù)。根據(jù)施工圖要求放出填筑區(qū)的邊線，并按放出的填筑邊線灑白灰，以利填筑作業(yè)的施工控制。

（3）填筑料質(zhì)量控制。填筑料優(yōu)先選用本工程合格開挖料和指定的料場開采區(qū)合格土料，在監(jiān)理工程師指定的料場進(jìn)行取樣檢驗，滿足要求方能使用，以確保土方填筑料滿足施工要求。填料中不允許夾雜草、樹木等有害物質(zhì)。

2.3 土方填筑施工方法說明

2.3.1 卸料及攤鋪

該工程填筑土料均采用自卸汽車運輸?shù)交靥罟ぷ髅嫘读?，回填工作面底部狹窄部位采用人工攤鋪，當(dāng)寬度滿足機械攤鋪后，采用推土機鋪料。

土方填筑時，應(yīng)在設(shè)計邊線外側(cè)各超填一定余量:人工鋪料為10cm，機械鋪料為30cm。填筑到設(shè)計高程后，削坡到設(shè)計要求斷面。

結(jié)合工程地形條件和岸墻結(jié)構(gòu)要求，回填土施工方法采用自卸汽車運輸，挖掘機平土。每一工作面填土原則上由低往高逐層填筑施工，每一層填土鋪料厚度小于 30cm，實際厚度由壓實試驗確定。雨后填筑新料時應(yīng)減蒲鋪料厚度，同地清除表面浮土。平料過程中為了防止擋土墻位移和沉降，嚴(yán)禁任何大型施工機具靠墻平土或碾壓。應(yīng)及時檢查鋪層厚度，發(fā)現(xiàn)超厚部位要立即進(jìn)行處理，要求平土厚度均勻，表層平整，為小型蛙式夯實機壓實創(chuàng)造條件。

2.3.2 土料壓實

平整完一段填土，即可進(jìn)入下一段平土，對平整好的這一層土料，采用機進(jìn)行小型蛙式夯實機分段夯實。壓實遍數(shù)初步定為4～6遍，準(zhǔn)確數(shù)由現(xiàn)場試驗來確定，具體見表1。分段夯實時，采用前進(jìn)后退錯距夯實方式，如圖 2所示，相鄰兩段交接帶壓跡應(yīng)彼此拾接，順夯實方向，搭接長度不小0.3m，新老土結(jié)合處搭接長度就不小于0.5m。粘性土的鋪料與碾壓工序必須連續(xù)進(jìn)行，如需要短時間停工，其表面風(fēng)干土層應(yīng)經(jīng)常灑水濕潤，保持含水量在設(shè)計控制范圍內(nèi)。碾壓完成后即進(jìn)行蝕毛深（1～2cm）處理并灑水至表面濕潤，此道工序完成質(zhì)檢合格后即進(jìn)行下一層土料的填筑。

2.3.3 主要施工設(shè)備

土料開挖機械選用1m挖掘機，其每臺生產(chǎn)定額為60m3/h。土方運輸機械選用5t東風(fēng)自卸汽車，每輛運距1km的生產(chǎn)定額按照24m3/h。土方壓實機械選用T2-60型推土機進(jìn)行平土和縱向壓實。斜坡采用挖掘機壓實。

表1 每層鋪土厚度與壓實遍數(shù)

圖2 前進(jìn)后退錯距夯實方式示意圖

2.3.4 土方填筑質(zhì)量保證措施

（1）土方填筑前進(jìn)行碾壓試驗是重要的技術(shù)工作，它為以后填筑提供最有效的施工技術(shù)參數(shù)，碾壓試驗包括鋪料方式、鋪料厚度、碾壓遍數(shù)、鋪料的含水量等，最終確定滿足設(shè)計要求的施工參數(shù):鋪土厚度、壓實遍數(shù)、含水量及相關(guān)的壓實設(shè)備、行駛方式等。本工程碾壓試驗采用基坑外試驗。填筑壓實度指標(biāo)必須根據(jù)碾壓試驗結(jié)果確定，即通過土料的擊實試驗獲得回填土的最大干密度（在最優(yōu)含水量下的），最大干密度與壓實度之積即為填筑過程中土的設(shè)計干密度，通過設(shè)計干密度控制土方填筑質(zhì)量。

（2）分段碾壓時，相鄰兩端交接帶碾壓寬度順縱軸線方向不小于3～5m，對于機械碾壓不到的邊角地方，采用振動夯板輔以人工進(jìn)行夯實。進(jìn)行碾壓試驗，確定碾壓參數(shù):

①根據(jù)料場核查的結(jié)果，對設(shè)計提供的技術(shù)指標(biāo)及部分參數(shù)進(jìn)行驗證及修正。

②按試規(guī)范進(jìn)行碾壓試驗，并進(jìn)行整理分析試驗結(jié)果，根據(jù)碾壓試驗結(jié)果確定最佳含水量，正式施工時的虛鋪層厚度，壓（夯）實遍數(shù)及機械碾壓行駛速度等壓實參數(shù)。

③把碾壓試驗結(jié)果報送監(jiān)理審批，取得監(jiān)理同意后，即可進(jìn)行正式的回填碾壓施工。

（3）填筑過程注意土料含水量的控制，測定回填填料的含水量，檢測含水量有沒有在控制范圍內(nèi)可采取必要的翻曬或灑水處理措施，一旦發(fā)現(xiàn)“彈簧土”、層間光面、層間中空、松土層或剪切破壞等質(zhì)量問題時，應(yīng)及時進(jìn)行處理，并經(jīng)驗合格后，方準(zhǔn)鋪新土。

（4）土方填筑時，運輸、卸料、鋪填、碾壓等工序盡量保持連續(xù)進(jìn)行，以免土料含水量變化過大影響填筑質(zhì)量。渠道填筑與防滲施工同時進(jìn)行，后期又與混凝土施工同時進(jìn)行，相互之間存在一定的干擾和影響，因此必須統(tǒng)一指揮，加強現(xiàn)場的生產(chǎn)組織、協(xié)調(diào)管理及各工序之間的銜接，確保填筑施工順利進(jìn)行。

（5）密實度檢驗。

①回填土方每層填筑壓實后，立即按《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》GB123-88的規(guī)定進(jìn)行環(huán)刀法取樣，采用灌砂法測出回填土的密實度，達(dá)到要求后，方能進(jìn)行上一層的鋪土。如檢驗結(jié)果不合格，應(yīng)立即進(jìn)行重新碾壓或換土返工處理，保證每一層的填筑質(zhì)量均達(dá)到設(shè)計要求。

②密實度取樣必須在監(jiān)理在場的情況下見證進(jìn)行，以保證取樣規(guī)范。具有代表性。

③壓實度試驗結(jié)束，立即將試驗資料報送監(jiān)理審批，做到每一層的回填質(zhì)量都經(jīng)監(jiān)理簽證認(rèn)可。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。

（6）配備足夠數(shù)量性能好、容量大、效率高的機械設(shè)備，并加強對這些設(shè)備的管理、維護和保養(yǎng)，確保其保持良好的狀態(tài)投入運行。自卸汽車在土層面上行駛，易成光面，鋪下一層土前須將該層面進(jìn)行灑水潮濕并做刨毛處理。

（7）鋪料前必須清除結(jié)合部位的各種雜物、雜草、表層浮土，清除表土厚度以能清干凈雜物、雜草、表層浮土為準(zhǔn)。鋪料前還應(yīng)將老土坡挖挖成臺階狀，再分層填筑。

（8）含水量調(diào)整與橡皮土處理。含水量過大——翻松、晾曬、摻入干土或石灰；含水量過小——灑水潤濕、增加壓實功；橡皮土——徹底清除，輕壓薄鋪。

表2 土方回填工程質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)論

每填筑完一層土，即按試驗規(guī)程要求進(jìn)現(xiàn)場密實度檢測。該工程采用環(huán)衛(wèi)法取樣試驗。檢測合格后才能進(jìn)行下一層填土。每填筑完一層土，還要對標(biāo)高、平面尺寸、坡度等參數(shù)按照工程質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測。

（1）填筑前，首先對回填段進(jìn)行地形、剖面的測量復(fù)核，并把測量資料報送工程師復(fù)檢。其次對測量后的基槽進(jìn)行基礎(chǔ)面的清理，然后報工程師進(jìn)行回填前的驗收，驗收合格后方可回填。

（2）土方填筑時，對填筑段選派有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員在現(xiàn)場填筑中進(jìn)行監(jiān)督并密切配合工程師監(jiān)督人員的工作。

（3）在土方填筑過程中，根據(jù)工程師批準(zhǔn)的土方填筑檢測計劃對每步土進(jìn)行檢測，檢測合格后把檢測資料報送工程師并報請工程師進(jìn)行抽檢，復(fù)檢合格并經(jīng)批準(zhǔn)后進(jìn)行下步土的回填。

（4）在堆土料場，不定期對土料的含水量進(jìn)行檢查，對于含水量較高的土料必須翻曬，待其含水量達(dá)到要求后方可進(jìn)行回填。

（5）在工程師檢查后對不合格的回填土，徹底按工程師的指示進(jìn)行返工、修理和補強。

（6）土方填筑完工后，首先對工程全部填筑部位按國家有關(guān)規(guī)范規(guī)程規(guī)定的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行自檢，自檢合格后報請工程師進(jìn)行驗收。該工程質(zhì)量符合驗收標(biāo)準(zhǔn)（見表 2）。

［1］劉志強.水利河堤工程土方填筑施工質(zhì)量控制［J］.城市建設(shè)理論研究，2012（27）.

［2］譚少峰.水庫大壩土方開挖及其填筑施工技術(shù)探析［J］.科技與企業(yè)，2012（21）.

TV541

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：1008-1305（2015）05-0091-04

DO I：10.3969/j.issn.1008-1305.2015.05.033

劉 斌（1984年—），男，助理工程師。