水利工程施工中土方填筑施工技術(shù)

郝 壯

（開原市水利事務(wù)服務(wù)中心）

0 前言

作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，水利工程的發(fā)展歷史可謂悠久。土方填筑作為水利工程中修建渠堤、堤防的重要工程，至今為止發(fā)展時(shí)間較長。土方填筑與其它工程相比，其易受到地形、土料性質(zhì)、土層分布、機(jī)械設(shè)備等客觀因素的影響，并且根據(jù)不同性質(zhì)特點(diǎn)的施工環(huán)境、工程種類，需要選擇不同的施工技術(shù)。與此同時(shí)，伴隨工業(yè)化進(jìn)程的加快以及科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，施工機(jī)械設(shè)備的升級(jí)在很大程度上促進(jìn)了土方填筑工程的發(fā)展。

1 土方填筑施工技術(shù)內(nèi)容概述

所謂的土方填筑主要是對(duì)土砂石等一些天然建筑材料進(jìn)行開采裝料、運(yùn)輸卸料、鋪散壓實(shí)等環(huán)節(jié)的施工工程，這項(xiàng)工程大多用于水利工程中渠堤、堤防、土石圍堰、土石壩等建筑物的修建。在中國古代就曾使用土方填筑的技術(shù)來修建渠堤與堤防，如古代南陽太守召信臣修建的土壩馬仁陂、戰(zhàn)國時(shí)期的堤防等。在土方填筑發(fā)展過程中，很大程度受社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展限制，如古代依賴于人力施工的土方填筑，到后來蒸汽時(shí)代的內(nèi)燃機(jī)，再到后來的機(jī)械化施工等，極大地提高了土方填筑施工進(jìn)度與質(zhì)量。近年來，為了進(jìn)一步彌補(bǔ)中國水資源分布不均的缺陷，水利工程的實(shí)施有助于緩解我國部分地區(qū)用水難的局面，而土方填筑工程則有利于保障水利工程的施工質(zhì)量和水平。

通過上述對(duì)土方填筑相關(guān)內(nèi)容的闡述，不難發(fā)現(xiàn)土方填筑工程主要受機(jī)械發(fā)展水平、土料特點(diǎn)以及施工技術(shù)的影響。鑒于土方填筑施工工程的主要目的在于完成施工設(shè)計(jì)要求的防水工程，因此對(duì)土方填筑施工技術(shù)的準(zhǔn)確運(yùn)用至關(guān)重要。為了保障土方填筑工程達(dá)到預(yù)期效果，通常需要對(duì)土料進(jìn)行一定程度的壓實(shí)，以確保土方填筑的工程質(zhì)量，最大程度減少土方填筑對(duì)整個(gè)水利工程帶來的不利影響。與此同時(shí)，在實(shí)施土方填筑的整個(gè)過程中，對(duì)土料的壓實(shí)要充分考慮土料性質(zhì)、濕度、硬度及其含水量，以尋求在最優(yōu)厚度土料壓實(shí)中提升整個(gè)基礎(chǔ)工程的質(zhì)量。

2 土方填筑施工中的基本原則

鑒于水利工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量要求，進(jìn)行土方填筑施工時(shí)要嚴(yán)格遵循工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求，尤其是土方填筑方案和程序。如在進(jìn)行土方填筑時(shí)，要做好前期的施工準(zhǔn)備，對(duì)水利工程中需要填筑的基底進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，判斷要選取的土料材質(zhì)。做好前期準(zhǔn)備后，需要根據(jù)現(xiàn)有的地形以及選取的土質(zhì)進(jìn)行一定的碾壓試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)土方填筑的施工方案和技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。與此同時(shí)，當(dāng)確定土方填筑施工方案和程序后，對(duì)填筑工藝進(jìn)行確定。這要求土方填筑的施工工藝要依據(jù)整個(gè)水利工程的施工強(qiáng)度和施工目標(biāo)來確定，并且要求每一工作面上的填土按照土方填筑施工工藝的原則進(jìn)行，以最大程度保障土方填筑施工的工程質(zhì)量。

在進(jìn)行土方填筑施工時(shí)，要以保護(hù)生態(tài)環(huán)境為目標(biāo)，盡可能就近取材，減少對(duì)生態(tài)地質(zhì)環(huán)境的破壞。土方填筑作為水利工程施工中的重要部分，其施工具有自身的特點(diǎn)，并需要根據(jù)水利工程的施工環(huán)境、土質(zhì)條件進(jìn)行確定。之所以土方填筑施工要堅(jiān)持就近取材，在很大程度上是由于與施工環(huán)境越近的土質(zhì)材料能夠更適應(yīng)施工環(huán)境，起到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用。與此同時(shí)，通過土質(zhì)材料的就近取材、挖填結(jié)合，能夠在一定程度上減少土質(zhì)運(yùn)輸成本，進(jìn)而在減少土方填筑施工強(qiáng)度的同時(shí)降低工程造價(jià)。除此之外，通過對(duì)工程附近的土質(zhì)進(jìn)行開挖、回填，能夠有效提升工程施工效率，降低工程施工強(qiáng)度。

在土方填筑施工中要堅(jiān)持施工均勻的原則，這主要強(qiáng)調(diào)整個(gè)土方填筑工程要按照一定的施工比例進(jìn)行。如土方填筑中的土質(zhì)填充要按照從低層向高層的方向進(jìn)行填筑施工，在每一工作面中的土質(zhì)填筑厚度要按照施工方案的厚度進(jìn)行，如填土鋪料厚度要＜30～40 cm，鋪料的寬度比施工設(shè)計(jì)方案中的寬度≥80 cm的余量，上述這些施工長度與寬度均需要根據(jù)前期的填筑試驗(yàn)數(shù)據(jù)來制定。除此之外，在利用機(jī)械進(jìn)行土料碾壓填筑時(shí)，要確定機(jī)械的行走方向、碾壓寬度以及其與平行建筑物、垂直建筑物之間的距離等。對(duì)于不同施工要求的土質(zhì)填筑，還需要對(duì)施工機(jī)械的碾壓速度進(jìn)行一定控制，以保障土質(zhì)碾壓施工質(zhì)量。

3 水利工程施工中土方填筑施工技術(shù)分析

水利工程中土方填筑施工準(zhǔn)備階段技術(shù)分析。在土方填筑施工過程中，土料的質(zhì)量選擇至關(guān)重要。鑒于土方填筑施工的土料大多選在工程施工附近的料場，這決定了在進(jìn)行整體填筑工程時(shí)，要確定指定的土料料場，并對(duì)料場中的土質(zhì)進(jìn)行各種質(zhì)量的檢測與復(fù)查，如就近料場的土質(zhì)儲(chǔ)量、開采條件、土料含水量、土料硬度以及土料的開采方式等，以確定何種方式開采土料最優(yōu)、最適合后期的土方碾壓。與此同時(shí)，土方填筑施工前期還需要對(duì)導(dǎo)線、中線和高程、水準(zhǔn)點(diǎn)、工程量進(jìn)行一定程度的復(fù)核。在此基礎(chǔ)上對(duì)土方填筑施工的路基邊緣、邊溝、坡腳、護(hù)坡道等位置進(jìn)行一一確認(rèn)，并進(jìn)行施工方案的復(fù)核。在準(zhǔn)備階段，為了保障整個(gè)復(fù)核確認(rèn)工作的順利進(jìn)行，可以通過在填筑施工范圍周邊設(shè)置斷面樁等，便于更好地開展檢查工作。除此之外，為了提升整個(gè)土方填筑施工進(jìn)度，施工單位還需對(duì)施工特點(diǎn)、土方填筑材料種類、壓實(shí)系數(shù)以及施工環(huán)境等進(jìn)行前期了解，以為選擇合適的施工機(jī)械提供重要參考。

土方填筑中土質(zhì)鋪料填筑階段技術(shù)分析。土質(zhì)鋪料填筑階段可以說是整個(gè)土方填筑施工中最為重要的部分，這直接決定著整個(gè)施工工程的質(zhì)量。在進(jìn)行土質(zhì)輔料填筑時(shí)，需要對(duì)填筑結(jié)合部位的各種雜草與浮土進(jìn)行清除，可以通過清除表土厚度能夠?qū)崿F(xiàn)雜物、雜草和表層浮土為主。在填筑過程中要嚴(yán)禁將砂料、其它透水材料與粘性土料混合，在清除土料中雜質(zhì)的基礎(chǔ)上將土料鋪至在設(shè)計(jì)方案中規(guī)定的部位。當(dāng)面對(duì)地面起伏不平，很難將土料直接填筑時(shí)，可以按照從低層向高層填筑的方式進(jìn)行，不能順坡進(jìn)行土料的鋪填，這樣能夠最大程度減少鋪設(shè)不平造成的界溝出現(xiàn)。與此同時(shí)，面對(duì)相鄰施工工作面出現(xiàn)均衡上升時(shí)，一旦各工作面之間因不可抗力因素出現(xiàn)高差時(shí)，可以通過斜坡面進(jìn)行連接。在鋪設(shè)土料時(shí)，還需要對(duì)土料鋪設(shè)厚度以及土塊的粒徑尺寸進(jìn)行有效控制，一般情況下可以通過壓實(shí)試驗(yàn)來進(jìn)行確定。除此之外，當(dāng)土料填筑到設(shè)定的工程邊緣線時(shí)，要在方案設(shè)計(jì)的邊線外留有一定的余量，大多數(shù)情況下機(jī)械鋪料應(yīng)留30～50 cm 為宜，人工鋪料則需留至10～20 cm為宜。

土方填筑中土方碾壓施工階段技術(shù)分析。土方碾壓施工階段作為整個(gè)土方填筑工程的后續(xù)工程，其質(zhì)量直接影響水利工程后續(xù)能否進(jìn)行施工。鑒于碾壓階段的重要性，一般情況下需要進(jìn)行一定的碾壓試驗(yàn)，主要根據(jù)碾壓試驗(yàn)得出的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)來檢驗(yàn)土料碾壓質(zhì)量是否能夠達(dá)到方案設(shè)計(jì)的密度值。在這個(gè)過程中，需要對(duì)土料填筑進(jìn)行分段碾壓，以防止出現(xiàn)漏壓、欠壓、過壓以及不同工作面碾壓分層的現(xiàn)象。與此同時(shí)，不同的碾壓方式以及碾壓工具的選擇，其碾壓速度也存在較大不同，但大多不超過平碾2 km/h、震動(dòng)碾2 km/h。大多數(shù)情況下使用機(jī)械進(jìn)行碾壓時(shí)，要與土方填筑的施工面平行，且平行方向≥0.50 m，與垂直建筑物的方向≥3 m。除此之外，對(duì)于不同情況需要碾壓的土方填筑情況，可以選擇采用不同的碾壓方式，如碾壓法、夯實(shí)法、振動(dòng)壓實(shí)法等。其中當(dāng)出現(xiàn)機(jī)械碾壓不到位的情況時(shí)，可以以夯實(shí)法進(jìn)行輔助。在使用夯實(shí)法進(jìn)行碾壓時(shí)，也可以采用連環(huán)套法進(jìn)行，已實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)土方填筑工程的整體全面碾壓。

4 結(jié) 語

綜上所述，土方填筑作為提升整個(gè)水利工程穩(wěn)定性的基礎(chǔ)性工程，其施工技術(shù)的運(yùn)用需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究。由于水利工程對(duì)各施工階段的質(zhì)量都有較高要求，通過對(duì)土方填筑施工各個(gè)階段的施工技術(shù)進(jìn)行深入分析，能夠有效提升土方填筑施工質(zhì)量，降低因不規(guī)范技術(shù)操作帶來的工程問題，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)工程施工成本的有效節(jié)約。