水利工程堤防質(zhì)量控制與施工技術研究

薛 峰，趙 盼，任澤儉（.南水北調(diào)東線山東干線有限責任公司， 山東 濟南 5009；.山東大禹水務建設集團有限公司， 山東 濟南 500；.山東潤魯工程咨詢有限公司， 山東 濟南 5009）

堤防工程是湖泊、河渠、海岸、圍墾區(qū)等邊緣圍筑的擋水建筑物，也是目前普遍采用的防洪工程，對人們的生命安全及生產(chǎn)作業(yè)有重大影響。2021年6月～7月，我國山東北部、黑龍江西部、京津冀的降雨量較往年增加1～2倍，江河汛情嚴重，中小河流漲勢迅猛，多處河流超出警戒線位，險情災情頻發(fā)。據(jù)不完整統(tǒng)計，2021年河南強降雨已經(jīng)造成全省150個縣（市、區(qū)）、1 453.16萬人受災，群眾生活和生產(chǎn)受到嚴重影響。堤防工程是保證周邊地區(qū)防洪抗?jié)澈徒ㄖ踩匾幕A設施，如果堤防發(fā)生裂縫、滲透破壞和滑坡等問題，其造成的經(jīng)濟損失將無法估量。因此，有必要對堤防的施工技術、質(zhì)量保證措施等進行研究和總結，以降低洪澇災害造成的經(jīng)濟損失。

1 堤防施工前準備工作

1.1 做好測量放樣

在施工區(qū)域達到或基本達到“四通一平”狀態(tài)后，測量人員應了解現(xiàn)場實際情況和圖紙信息，按照相關規(guī)范要求復核測量控制點，保證施工作業(yè)精度。根據(jù)已提供的基準點，建立場區(qū)內(nèi)的坐標控制系統(tǒng)，相對誤差應低于1/10 000，左右誤差在±5之內(nèi)。結合場區(qū)環(huán)境，在堤腳處設置坐標控制點以及高程控制點，并做好保護措施，再進行往返測量，高程控制點的閉合差要滿足相關規(guī)范的要求，精度高于三等水準測量精度。施工總平圖內(nèi)的測量標志編號形式統(tǒng)一，明確高程和距離，以防出現(xiàn)錯誤。在施工過程中，測量人員應定期校核控制點，對于施工中的板樁、沉井以及混凝土工程，施工前要進行復測，以防沉降或位移，影響測量精度。

1.2 基礎清理到位

正式施工前，應完成堤基清理。對于軟土地基，可采取換土墊層、樁基處理、拋石擠淤法、預壓法等技術措施，改善地基的透水性、壓縮性、強度以及動力特性等。填筑前做好清理任務，清除原梯面的腐殖土層和樹根等雜質(zhì)，堤防的清基厚度一般介于10 cm～20 cm之間，比基面邊線寬50 cm以上。清基過程中所產(chǎn)生的土方，可應用于內(nèi)外臺或填筑堤身?；A清理主要檢查項，如表1所示。

表1 基礎清理主要檢查項

1.3 填筑段劃分合理

在填筑土方前，應結合施工現(xiàn)場的具體狀況，劃分土方填筑路段，段長度通常為500 m。段內(nèi)施工要考慮鋪料、卸料及平料工序流水作業(yè)設置的合理性，各路段分段碾壓，嚴格檢查、驗收施工質(zhì)量，并按照相應次序循環(huán)往返。

1.4 控制首層鋪筑及土料

首層作業(yè)鋪筑時，應按照水平方向由低向高不斷上升。施工過程采用機械設備時，施工長度應大于100 m；人工作業(yè)時，長度結合實際情況，無需設過長。回填土料的含水率約為2%，不可選用膨脹土、淤泥或雜質(zhì)土等，做好填筑、碾壓過程的分段標記，切忌漏壓或欠壓 。

2 堤防土方施工過程質(zhì)量控制分析

2.1 土方開挖填筑及防滲施工

結合河道實情，明確開挖順序，由工作面一側向另一側自上而下開挖，開挖邊坡依次成形。設定挖掘設備的流程及參數(shù)，沿河道軸向設置挖掘機運行路線，河道首次開挖長度應控制在100 m～200 m之間，部分小型土方由人工輔助開挖。堤防施工技術具有較強的專業(yè)性和復雜性，尤其在土料的開采及選用環(huán)節(jié)，在保證材料滿足堤防防滲要求的基礎上，要盡可能地做到降低成本；開挖土方應做好實時標注，土料滿足性能要求的，可直接回填，否則，棄于防洪堤外側堤腳線10 m之外，另行處置。

河道可采用推土機平整夯實，局部采用電動器具夯實。土方壓實度經(jīng)檢測合格后，再進行防滲層施工。防滲層施工所采用土料的干容重、含水量以及液限等參數(shù)值，必須滿足施工設計規(guī)范的要求，同時，要合理制定回填土料的開挖、裝運、鋪筑以及壓實等銜接過程，有效控制各道工序的間隔時長，防止含水量出現(xiàn)較大變化，影響防滲施工效果。

2.2 墊層回填施工

結合工程的施工規(guī)模和結構等信息，核算土方的回填量，并采用自卸車，沿臨時施工道路運輸至填筑點，再以進占法由低處開始，沿軸線分段、分層平鋪倒料。由專人指揮自卸車輛，遵照相應順序進出施工場地；卸料后，不可在工作面上往返。自卸車卸料后，推土機推平，鋪設料厚約40 cm。堤身上層部位完成回填后，應保持填筑材料濕潤。在堤身銜接處，回填材料應選用粉質(zhì)土壤。若河道開挖的土壤含水量較大，應在上堤后攤鋪晾曬至設計要求后，再填筑碾壓。

堤防各區(qū)段的填筑長度應控制在200 m以內(nèi)，統(tǒng)一鋪土碾壓，局部不均勻的鋪料厚度要及時處理，保證砂石墊層碾壓后達到設計標準。壓路機碾壓參數(shù)應根據(jù)現(xiàn)場取樣實驗確定，分層碾壓后的厚度應小于30 cm，碾壓次數(shù)約4遍。垂直于堤防軸線方向接縫的碾壓寬度應超過3 m，并盡可能減少堤身接縫數(shù)量，保證結合程度。

2.3 壓實度檢測

在完成碾壓作業(yè)后，須按照設計要求或施工標準，利用核子密度儀等檢測儀器對墊層密實度嚴格檢測，墊層的壓實度一般控制在0.93左右。如果未達到要求，須立即補碾，若仍然不能滿足標準要求，應調(diào)整墊層含水量后再次碾壓。如果墊層在碾壓完成并檢測合格后，暫停施工并經(jīng)雨淋干濕導致表面疏松時，在復工前，須重復碾壓墊層并檢測。

2.4 邊坡修整

邊坡修整時，挖掘機鏟齒敷焊的鋼板寬度約為2 cm，掛線間距15 cm。邊坡修整采取挖掘機與人工結合的方法，保護層厚度預留約10 cm。削坡作業(yè)時，由上至下將土方翻至舊堤上，推土機攤平。在結束修正后，采用塑料薄膜鋪設于堤坡坡面，防止坡面因惡劣天氣造成破壞。邊坡修整后的多余土料運輸至相鄰施工場地，或填筑至上一層坡面。

3 堤防砌石施工過程質(zhì)量控制分析

3.1 漿砌石施工

在砌筑前，復測區(qū)域內(nèi)基槽、標高尺寸，清除基層表面雜物，并沿軸線和邊線放線。施工流程應結合現(xiàn)場實際工況合理編制。對砂漿配比做相關試驗，達標后，利用翻斗車運送砂漿至岸坡區(qū)域，砌筑工作面人工供應砂漿。

第一層砌石應盡可能選用大塊且方正的石塊，較大面朝下，便于基底穩(wěn)定，切忌小石塊支墊，確保地基受力均勻。在角石兩側與準線契合后，做砌面處理。砌筑腹石時，以石塊的自然形狀交錯砌石，縫隙以小石塊錘擊打入，再砂漿填縫。砌石作業(yè)需先鋪砂漿，再按砌石的順序施工，石塊要分層臥砌、內(nèi)外搭砌，上下錯縫、砌筑穩(wěn)定，各區(qū)段接頭做沉降縫或伸縮縫處理。

3.2 伸縮縫清理和填充

在漿砌石施工作業(yè)時，應合理設置各節(jié)點伸縮縫，標準劃分間距和縫寬。清縫作業(yè)時，利用小勾等工具，清理縫中雜物，用吹風器或鋼絲刷吹凈縫中灰塵。潮濕的伸縮縫，應注意填料與縫壁不可黏結。填充作業(yè)時，將砂漿填塞至干凈的伸縮縫中，再做壓實抹光處理，確?？p壁和砂漿緊密黏結，保證砌石施工質(zhì)量。

4 堤防施工主要技術分析總結

4.1 重視土工試驗

土工試驗是保證堤防施工質(zhì)量和防洪能力的重要數(shù)據(jù)支撐，為提高土工試驗精度，需重點控制以下三點。（1）重視土料取樣并保證具有代表性。詳細檢測土料的含水量、干密度等參數(shù)，偏差介于－2%～＋3%之間，黏粒含量偏差低于20%，塑性指數(shù)低于20，有機質(zhì)含量低于5%，確保土料防滲性能滿足堤防施工要求。同時，考慮經(jīng)濟性，控制堤防的建設成本。（2）控制填筑質(zhì)量。堤防填筑后，其含水量、堤身斷面填筑質(zhì)量，應達到設計標準和要求，并由監(jiān)理方統(tǒng)一安排施工質(zhì)量檢驗，如果質(zhì)量不達標，應采取修坡等措施處理。（3）在壓實作業(yè)完成后，應以環(huán)刀法對土方的壓實度進行檢測，每鋪墊150 m3土方，檢測一次基底的干密度與含水量，邊角需檢測2～3次。每填筑5 000 m3土方，基底和各邊角檢測一次滲透系數(shù)，若按照填筑量不足以檢測3次，也應至少取樣檢測3次。

4.2 做好各參建方的協(xié)調(diào)和施工圖紙會審工作

水利工程堤防施工的規(guī)模一般較大，施工環(huán)境復雜，工期緊，不確定影響因素相對較多，短期內(nèi)實現(xiàn)預期目標任務較重，需要各參建方通力合作、密切配合。同時，在堤防工程正式施工前，各參建方還應聯(lián)合會審設計圖紙，形成統(tǒng)一的審核意見，明確施工工藝過程和相關參數(shù)要求，及時發(fā)現(xiàn)設計缺陷并予以解決，這樣才能確保各道工序高效、順利開展。

4.3 控制漿砌石及鋪料施工

在漿砌石作業(yè)時，半坡鋪設曲線應圓滑，邊坡碎石鋪設應邊砌石邊鋪碎石，避免破壞墊層。在進行鋪料施工前，應對壓光面做拋毛處理，清除施工區(qū)域內(nèi)的雜物，控制輔料的含水量，做好實時施工數(shù)據(jù)記錄。同時，輔料不可于黏性土料、透水材料等混合使用，以防鋪料性能受損。分層填鋪砂礫料作業(yè)時，按照設計邊線設置鋪料，控制實施厚度，不可超出設置邊線，確保鋪料施工質(zhì)量。

4.4 降水排水措施到位

堤防施工區(qū)域內(nèi)，應采取降水排水措施，非汛期可采用筑土圍堰，汛期圍堰頂部可采用編織袋裝土保護坡面。若圍堰內(nèi)積水，應先清理淤泥，再順著圍堰底部和開挖線坡腳開挖排水溝，并在每間隔10 m～50 m處設置集水井，采用水泵集中抽排。對于滲透性較強的土層，可設置輕型井點降水。

5 結 語

在堤防施工建設過程中，應重視施工每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，加強各參建方的協(xié)調(diào)與溝通，完善工程監(jiān)管機制，結合實際工況制定科學且合理的堤防施工方案，確保水利工程穩(wěn)固，發(fā)揮工程的經(jīng)濟和社會效益。需進一步探索建立新型生態(tài)護岸，促進人與自然和諧生存。