堤防工程施工質量控制分析

曹大明

（黑龍江省綏化市北林區河道管理處，黑龍江 綏化 152000）

1 堤防工程施工質量受諸多因素的制約，但影響質量的主要因素是筑堤的土料和壓實兩方面問題。施工過程中應緊緊圍繞這兩方面進行認真控制。對施工工程中出現的質量問題，必須認真研究和處理，絕不能掩蓋出現的質量問題，以提高工程質量，建成合格的堤防工程。作為堤壩安全檢測的重要組成部分，隱患探測已越來越受到普遍重視。快速有效地探查隱患及滲漏，有的放矢地進行病險治理，對確保堤壩安全運行、充分發揮效益十分重要。但由于堤壩巖土材料的復雜性，在一定程度上制約了某些方法的應用。提高堤壩隱患探測結果讀解的準確性，進而分析評估堤壩的運行狀態具有重要意義。

2 堤防填筑土料的選取

根據土的顆粒組成情況，土料可分粗粒和細粒土兩大類。粗粒土類包括卵石、礫石、礫質土、砂等，細粒土類包括粉砂、粉土、砂壤土、壤土、粘土、重粘土以及由上述某些土類派生的粉質砂壤土、粉質壤土等土類。在堤防工程填筑中，有些工程的支撐棱體部分是用粗粒土做的，但是起防滲作用的斜墻或心墻基本上仍需用細粒土填筑，而大部分堤防工程原則上都采用細粒土類填筑。在一般情況下，細土類中的中粉質壤土以及粘粒含量≤40%的粉質粘土更為適宜作為筑堤土料，因為粘粒含量過低的土壤不易壓實，土體也易失水開裂。相反粘粒含量過低的土的碾壓含水率很難掌握，當含水率小時，經壓實后的填土仍很松散，達不到規定的質量要求；當含水率稍大一些碾壓時會發生“彈簧土”現象。且粉性土的抗滲透變形的能力較低，汛期高水位時，背水坡較易發生滑坡或流土破壞；干旱季節如果堤防表面植物防護做得不好，則會塵土飛揚，影響交通和環境。總之，應根據當地可供采用的土質，選取適宜的施工方法。

3 碾壓式堤防填筑施工時土料的壓實問題

3.1 土料的最大干密度和最優含水率

采用碾壓施工法對細粒類土進行壓實時，有2個土工指標很重要，即土料的最優含水率及其相應的最大干密度。這2個土工指標是從對土料的室內擊實試驗求得的。指標的物理意義是：當土的含水率最適宜時，由于土中所含水分使土顆粒表面都裹有1層薄膜水，而眾多土顆粒的接觸面上因為薄膜水的潤滑作用，在擊實試驗做功的擠壓下，能使小尺寸的土團粒滑移并楔入大土團粒的孔隙中，從而使土的空隙率變小，土的干密度變大，致使壓實土變得更加密實，而所含水分無多大改變，因而導致飽和度增加。如果土中含水率大于這個最適宜的值，則土顆粒表面的薄膜水增厚，引起土體膨脹，使干密度降低，所以擊實的效果是不好的，水分繼續增加時還會出現“彈簧土”現象；反之，土中含水率減小，則土團強度高不易發生畸變，同時土顆粒間潤滑作用不夠，要使小的土團粒滑移并擠入大的土團顆粒間的孔隙阻力很大，故擊實效果也很差，土料無法變得更密實。一般來說，某種土質最適宜的含水率在壓實功能的作用下只有一個數值，稱為最優含水率，它對應的土的干密度將會最大，稱為最大干密度。土的壓實一般能使其抗剪強度增加、壓縮性降低、滲透性減少，即其力學性能得到提高，這就是土料壓實的目的。作為設計要求提出的壓實干密度或壓實度，施工中必須做到，才能保證工程的質量和安全。現行的《土工試驗規程》中，對擊實實驗中采用輕型擊實試驗的擊實次數標準為25擊。25擊標準適用于采用羊足碾、氣胎碾、重型鏟運機等碾壓機具施工的大中型堤防工程。對25擊的標準實驗所得的干密度要通過輕型壓實工具是難以達到的，因為壓實功能不夠，即使多壓幾遍也無濟于事，所以壓實機具的選型要與擊實標準相匹配。

3.2 土料的現場碾壓試驗

根據設計部門提出的填筑干密度或壓實度的要求，施工單位在開工之前要用規定的土料和壓實機具進行1次工地現場碾壓試驗。大中型特別是Ⅰ級堤防工程一般質量控制要求甚嚴，必須使上堤土料含水率控制在最優含水率，否則要作處理。而通常的中小型堤防工程要達到土料含水率嚴格按最優含水率控制是做不到的，所以有時也可按實際料場土的自然含水率（穩定值）進行控制，再通過現場碾壓試驗對設計施工參數進行適當修正，如果差別很大則在設計階段就要擬定有效的技術措施。

3.3 填筑鋪土厚度

每種碾壓機具都有一定的影響深度，如果鋪土厚度太厚，即使增加碾壓遍數也是徒勞的，因為除了表層一定深度內能滿足要求外，向下仍是疏松層，此時只有將超厚的土層挖去后再進行碾壓才能奏效。

4 堤防工程隱患分類

按隱患存在的部位可分為：堤身隱患、穿堤建筑物隱患和堤基隱患。

按隱患的性質可分為：常規性隱患和特殊性隱患。

常規性隱患：堤身單薄，堤坡太陡，填筑質量差，填筑體中存在砂性土夾層，有明顯的堤身裂縫等。與地質條件直接有關的主要為堤基類隱患，包括穿堤建筑物地基。隱患的分析和工程處理措施都較為明確，一般情況下可以通過常規性的堤防工程維修加固予以消除。

特殊性隱患：進一步可分為隨機性隱患、再生性隱患以及地質條件不明的堤基隱患等等。

特殊性隱患規律性差，檢測困難，在洪水期一旦演變成險情，其突發性質增加了搶險難度。

5 堤防工程施工中常見問題及處理

5.1 架空層

施工作業面要加強統一管理，應做到統一鋪土和碾壓，并配備平土機具參與整平作業，作業段與段之間出現高差時應以斜坡相接，斜坡的坡度一般不陡于1∶3，上堤土料的塊狀粒徑應嚴格控制，對塊狀粒徑超過10cm的土塊必須進行破碎，避免出現大的塊狀土堆積而形成的架空層現象。

5.2 界溝、界墻

施工過程中作業段之間未進行認真處理或層面未過界碾壓時，作業段處會形成虛土、塊狀土堆積現象，從而出現界溝、界墻等隱患部位。施工中應將界溝、界墻一定范圍內的填土挖開后重新分層鋪土填筑，與兩側填土以斜坡相結合，斜坡的坡度在1∶3～5之間，并適當地增加碾壓遍數。

5.3 新、老堤連接處

新、老堤連接處應先將結合處老堤坡上的雜物、樹根、植物根莖清理干凈，并將老堤坡削成1∶3～5的緩坡；根據填土的進度進行逐層清理，以保證接頭處填土很好地結合，高差比較大時可適當放緩坡度。對于老堤坡上堅硬的粘土，在采用削緩堤坡的同時，可以沿緩堤坡上開挖一條結合槽，使新、老堤更好地連接。

5.4 剛性建筑物結合處

建筑物兩側回填土的施工宜在建筑物的混凝土強度達到設計強度的50%～70%的情況下進行。應將建筑物表面的乳皮、粉塵等清除，對表面外露的鐵件割除后，應用水泥砂漿覆蓋保護，填筑時須將建筑物表面濕潤，邊涂泥漿邊土、夯實，涂泥漿高度應與鋪土厚度一致，嚴禁泥漿干涸后再鋪土、夯實，避免結合處產生接觸滲透和沖刷。