堤防道路工程填筑中堤身干密度控制措施分析

吳麗燕

摘要：本文結合工作實際， 對堤防道路工程堤身填筑控制干密度進行了思考。強調堤防道路工程堤身填筑質量既要滿足堤防工程要求， 又要滿足路基工程要求。通過對堤身填筑標準和路基填筑標準對比分析， 找出了其中的差異， 給出了確定堤防道路工程堤身填筑控制干密度的方法和步驟， 并用實例進行說明。

關鍵詞：堤防道路填筑干密度

堤防道路是指利用堤頂或堤身平臺作為交通道路，使之與所屬的工程區段、管理處所、附屬建筑物和附屬設施等管理點相連的交通系統。堤防道路不僅作為巡河、防汛道路， 方便河道管理， 還能起到方便地方群眾出行的作用。隨著水利風景區的開發， 一些堤防道路還將納入地方道路體系， 對完善地方道路， 拉動該區域綜合開發， 加快地方經濟的發展， 具有重要意義。

但堤防道路尤其是堤身填筑建設不僅涉及到水利行業堤防填筑的有關要求， 還涉及到公路行業路基填筑的有關要求， 如何控制好作為路基的堤身填筑質量，使堤身填筑質量既要滿足堤防工程要求， 又要滿足路基工程要求， 尤顯重要。作為工程技術人員， 接觸過堤防道路工程堤身填筑的質量控制， 現僅從堤身（路基） 填筑的控制干密度方面談談自己的認識。

1 堤身填筑標準有關規定

根據《堤防工程設計規范》（GB50286-98） 有關規定， 土堤的填筑密度， 應根據堤防級別、堤身結構、土料特性、自然條件、施工機具及施工方法等因素，綜合分析確定。黏性土土堤的填筑標準應按壓實度確定。壓實度值應符合下列規定： ①1 級堤防不應小于0.94； ②2 級和高度超過6 m 的3 級堤防不應小于0.92；③3 級以下及低于6 m 的3 級堤防不應小于0.90。無黏性土土堤的填筑標準應按相對密度確定： 1、2 級和高度超過6 m 的3 級堤防不應小于0.65； 低于6 m 的3 級及3 級以下堤防不應小于0.60。有抗震要求的堤防應按國家現行標準《堤防工程設計規范》的有關規定執行。

《堤防工程施工規范》（SL260-98） 規定： 堤身填筑施工參數應與碾壓試驗參數相符； 土料、礫質土的壓實指標按設計干密度值控制； 砂料和砂礫料的壓實指標按設計相對密度值控制； 壓實質量檢測的環刀容積： 對細粒土， 不宜小于100 cm3 （內徑50 mm）； 對礫質土和砂礫料， 不宜小于200 cm3 （內徑70 mm）。含礫量多環刀不能取樣時， 應采用灌砂法或灌水法測試。

2 路基填筑標準有關規定

根據《公路路基設計規范》（JTG D30-2004） 有關規定， 在公路工程中， 路基分為路床和路堤。路床是指路面底面以下0.8 m 范圍內的路基部分。在結構上分為上路床（0 ~ 0.3） m 及下路床（0.3 ~ 0.8） m 兩層。路堤是指高于原地面的填方路基。路堤在結構上分為上路堤和下路堤， 上路堤是指路面底面以下（0.8 ~ 1.5） m 范圍內的填方部分； 下路堤是指上路堤以下的填方部分。路基填料應分層鋪筑， 均勻壓實。

《公路路基設計規范》（JTG D30-2004） 規定路基壓實度系按《公路土工試驗規程》（JTJ051） 中重型擊實試驗法求得的最大干密度的壓實度。

經查閱《公路路基施工技術規范》（JTGF10-2006）， 有關路基壓實度的規定與《公路路基設計規范》（JTG D30-2004） 是一致的， 也是采用重型擊實試驗法。

3 堤身填筑與路基填筑控制標準區別

3.1 控制指標的區別

堤防工程根據土的顆粒組成， 按不同的方法控制。黏性土土堤的填筑標準按壓實度控制， 不同級別的堤防有不同的壓實度要求。無黏性土土堤的填筑標準按相對密度控制， 不同級別的堤防有不同的相對密度要求， 具體要求可參見《堤防工程設計規范》（GB50286-98） 。路基填筑壓實標準采用重型擊實試驗法得出的最大干密度的壓實度指標控制。

3.2 擊實方法的區別

《土工試驗方法標準》（GB/T50123） 提到： 擊實試驗分為輕型擊實試驗和重型擊實試驗， 輕型擊實試驗方法相當于國際上的普氏標準擊實試驗。輕型擊實試驗適用于粒徑小于5 mm 的黏性土， 其單位體積擊實功為592.2 kJ / m3； 重型擊實試驗適用于粒徑小于20mm 的土， 其單位體積擊實功為2 684.9 kJ /m3。經查閱有關資料， 我國以往采用輕型擊實試驗較多， 水庫、堤防、鐵路路基填土一般采用輕型擊實試驗， 高等級公路填土和機場跑道等采用重型擊實較多。根據公路工程有關標準規范， 路基填筑采用《公路土工試驗規程》（JTJ051） 中重型擊實試驗法。

3.3 控制區域不同

在堤身填筑中， 只要土質沒有變化， 控制標準是相同的， 即沿高度方向沒有變化。而路基填筑沿高度方向分為路床填筑和路堤填筑。路床范圍內的土層承受著強烈的行車荷載反復作用， 路基下層即路堤， 主要承受本身重量。因此， 路床范圍的壓實度要求較高。并且不同等級的公路， 路堤填筑和路床填筑有不同的壓實度要求， 控制標準是不同的， 且上路堤和下路堤壓實度也不相同， 見表1。

4 確定堤防道路工程堤身填筑控制干密度

根據以上分析， 可以發現堤防工程的堤身填筑和公路工程的路基填筑控制標準是有不同要求的。實際施工時應按設計要求干密度進行控制。當設計無明確要求時， 應同時滿足堤身填筑和路基填筑的控制標準要求。施工前， 應對堤身填筑和路基填筑控制干密度進行核算， 同一部位取其中的大值。有關步驟如下。

4.1 核查料場土料特性

核查料場是否滿足堤身填筑和路基填筑材料要求，確定土質類型， 是土料、礫質土， 還是砂料和砂礫料，或是其他土料。

4.2 委托相應資質檢測單位進行試驗

采集代表性土樣， 委托具有水利資質的試驗室進行土工試驗并出具報告。當土質是土料、礫質土時，做輕型擊實試驗。當土質是砂料和砂礫料時， 做相對密度試驗。委托具有公路資質的試驗室進行重型擊實試驗并出具報告。擊實試驗確定最優含水率和最大干密度， 相對密度試驗確定相對密度值和相應的干密度和含礫率關系曲線。

4.3 確定控制干密度

根據堤防等級所要求的壓實度， 對照水利試驗報告給出的最大干密度， 計算堤身填筑控制干密度； 當采用相對密度控制時， 根據相對密度值和含礫率， 查找“干密度和含礫率關系曲線”， 確定堤身填筑控制干密度。

根據公路等級所要求的路基壓實度， 對照公路試驗報告給出的最大干密度， 計算路床控制干密度， 以及上路堤控制干密度和下路堤控制干密度。將路床控制干密度、上路堤控制干密度以及下路堤控制干密度分別與堤身填筑控制干密度相比較， 取其大者作為相應部位的實際控制干密度。

一般來說， 下路堤控制干密度小于堤身填筑控制干密度， 因此下路堤可采用堤身填筑的控制干密度。路床控制干密度大于堤身填筑控制干密度， 因此路床部位的堤身填筑可采用路床控制干密度。上路堤控制干密度則可能大于或小于堤身填筑控制干密度， 取其大者作為實際控制干密度。實際施工時， 以實際核算數值為準。

5 結語

堤防道路工程堤身填筑和道路工程路基填筑干密度控制標準是有不同要求的。堤防道路工程堤身填筑不僅要滿足到水利堤防填筑的有關要求， 還要滿足道路路基填筑的有關要求。在確定干密度控制標準時，要根據土質情況， 分別按水利堤防填筑和道路路基填筑有關要求， 確定各自的控制標準， 同一區域兩者比較后， 取其大者作為相應區域的實際控制干密度。