南水北調中線工程京石段S3標砂土筑堤試驗研究

王志波

（河北省南水北調工程建設管理局，石家莊 050021）

工程施工

南水北調中線工程京石段S3標砂土筑堤試驗研究

王志波

（河北省南水北調工程建設管理局，石家莊 050021）

為解決京石段S3標段筑堤缺少粘性土的難題，將筑堤方案變更為中細砂加筋（土工格柵）筑堤方案。由于加筋土筑堤技術沒有成熟的施工工藝參數和施工方法可供參考，為確保設計方案在技術、經濟上的合理性，通過現場試驗和研究為S3標砂土筑堤提供了施工工藝方法和施工技術參數。

砂土；筑堤；試驗

京石段S3標段位于河北省石家莊市西北，包括4845.12m渠道和6座交叉公路橋，工程等別為I等。渠道全部為土渠，半挖半填型式，挖深4.0～5.0m，填筑高度為3.0～5.4m。原設計外借粘性土35萬m3，外棄砂土100萬m3。工程實施過程中，因取土場征地困難等原因導致可用于填筑的粘性土大大減少，工程因缺少粘性土而停工。為確保工程進度及質量，將筑堤方案變更為中細砂加筋（土工格柵）筑堤方案。

由于土和加筋材料間相互作用所產生的極其復雜的力學特性，作為“三新”方案（新技術、新材料、新工藝）的加筋土筑堤方案，目前并沒有成熟的設計方法，也沒有成熟的施工工藝參數和施工方法可供參考，為確保設計方案的可行性及其在技術、經濟上的合理性，進行了試驗研究。

1 試驗時間、場地與材料

為確保工程進度和減少臨時占地的征占，本次加筋土筑堤現場試驗地點選擇在S3標渠段范圍內總干渠左堤，設計樁號243+350～243+470范圍內。試驗渠段典型設計橫斷面圖如圖1。

圖1 中細砂加筋筑堤典型設計斷面圖

現場試驗開始于2007年9月1日，2007年10月8日完成。主要投入資源如表1。

表1 現場試驗主要資源投入

續表

2 試驗過程

根據加筋土筑堤現場試驗段施工布置及要求，加筋土筑堤現場試驗工藝流程如圖2。

圖2 加筋土筑堤現場試驗工藝流程

2.1 建基面

（1）清理雜草，用推土機平整堤基，修整平順均勻，局部高差不大于5cm。

（2）灑水車灑水至表層徹底濕潤，且表面無積水。

（3）用20t振動碾靜壓1遍。

（4）用壤土按1∶10的坡度在碾壓試驗區域的兩端鋪筑上下堤的坡道，并用20t振動碾分層壓實。

（5）試驗區域放出中心線，測量確定填筑基面的高程，按照設計圖紙和現狀高程確定渠堤兩側的設計邊界線及土工格柵的鋪設邊界。

管福彩“高危”，管交通“高危”，管礦產“高危”……實際上，當官都高危。《人民論壇》針對官場崗位做過一項調查發現，44%的受調查者認同“做官也是一種高風險職業”，并認為官場十大高風險崗位分別為國土局長、交通廳長、縣委書記、公安局長、組織部長、建委主任、安監局長、市委書記、國企老總、房管局長。而在一地當“一把手”接連落馬的情況，這幾年來在云南昆明、安徽淮南、廣東茂名、山西太原、河南三門峽等地都曾出現過。山西太原就曾經有過三任市委書記和三任市公安局長相繼出問題。云南昆明前后4任市委書記落馬，前后歷時12年。安徽淮南市則有4任市委書記落馬。

2.2 土工格柵材料準備及鋪設要求2.2.1材料準備

由自卸汽車將試驗需用的土工格柵運至施工現場，拆卷、拉伸，用大剪刀裁減出設計規定的長度，人工鋪設。

2.2.2 鋪設要求

鋪設土工格柵時，人工拉伸、順直、繃緊，以U型釘釘于基面，U型釘可采用準6的光圓鋼筋加工，長50cm，釘入堤面20cm。U型釘的布置采用1m間隔的梅花型，用量統計約為6個/m2。相鄰土工格柵采用尼龍繩帶綁扎，綁扎間距為30cm。土工格柵縱向盡量不拼接，若需要拼接時搭接1格。

2.3 填筑料（中細砂）上堤攤鋪與整平

2.3.1 上堤方式

在試驗的最初階段，考慮由自卸汽車將土料直接上堤攤鋪。但隨著試驗時堤層的增加，在對砂土層進行加筋時，自卸汽車在第二層時即無法上堤。通過研究，將開挖、運輸來的土料堆集在試驗現場旁，用裝載機端運輸上堤。

由于加筋材料不允許施工機械直接在其上行走。因此，裝載機在進行粗平、攤鋪時，需要采用進占法粗平、攤鋪。在裝載機粗平完畢后，可用大功率推土機精平。最后由平地機來控制表面的平整程度。

2.4 灑水、碾壓與取樣檢測

鑒于砂土在灑水過程中因水體的沖擊可獲得較好的密實作用及便于試驗過程中較為準確地控制和測算出灑水量等，本次試驗灑水采用灑水車直接上堤灑水。本次試驗碾壓方式采用進退錯距法，碾壓時，先進行靜壓，在靜壓1～2遍后，再進行弱振，避免直接進行振動碾壓導致出現陷車的現象發生。取樣檢測采用環刀法、酒精燃燒法等來檢測壓實后的壓實系數。

2.5 碾壓設備的選擇

采用目前最普遍使用的20t級振動平碾，行駛速度控制在2.0km/h以內。

2.6 質量控制與質量檢測

為了消除取樣操作的誤差，確保加筋土筑堤現場試驗的質量，在評定是否合格時采用所有檢測數據的合格值來代表檢測結果，包括采用全部檢測點來檢查是否合格來判定等具體的措施，用環刀法測定砂土壓實后的相對密度，為筑堤碾壓結果的檢測、控制提供依據等。

3 試驗獲得的技術參數

試驗取得的加筋土筑堤施工技術參數如表2。

表2 相關技術參數及其說明

續表

4 技術參數驗證

針對南水北調中線S3標加筋土筑堤現場試驗段的試驗結果，2007年10月8日，由河北省南水北調工程建設管理局組織、監理單位主持在S3標項目部召開了“南水北調中線京石段S3標渠道中細砂加筋筑堤試驗專家論證會”，經充分討論，形成一致意見：試驗方案合理，工藝和方案可行，結果滿足設計要求，至此，南水北調中線S3標加筋土筑堤試驗獲得成功。為保證工程進度，S3標于2007年10月9日展開了大范圍的加筋土筑堤施工，截止2007年12月底加筋土筑堤施工完畢，S3標共完成加筋土筑堤16萬m3，施工時段主要處于秋冬季節，通過大范圍的加筋土筑堤施工，再次驗證了現場試驗段關于施工技術參數等指標的合理性。

5 結語

（1）通過加筋土現場筑堤試驗，從技術角度驗證了合理的加筋土設計方案在無約束高填方狀態下，相對密度或壓實指標能夠達到設計要求的Dr≥0.75，實際施工中現實可行；同時通過試驗得出了加筋土筑堤合理的工藝流程和主要施工技術參數的選取和控制。

（2）從經濟角度分析，對比粘性土筑堤，當粘性土不足，砂土富裕時，將粘性土填筑不足的部位采用砂土（加筋土）填筑時，可以節省相應的取土費用和棄土費用，極大地保護了寶貴的土地資源，有利于社會的可持續發展。

（3）加筋土筑堤具有良好的工程效益、經濟效益和環境效益，并且展現出廣闊的應用前景。

［1］GB 50290—98，土工合成材料應用技術規范［S］.

［2］GB/T 17689—1999，土工合成材料-塑料格柵規范［S］.

［3］SL237—1999，土工試驗規程［S］.

［4］SL260—98，堤防工程施工規范［S］.

［5］SL/T225—98，水利水電工程土工合成材料應用技術規范［S］.

Test study on sand in embankment construction of S3 bid section in Beijing-shijiazhuang section

WANG Zhi-bo
（Hebei Province Construction and Administration Bureau of South-to-North Water Transfer Project,Shijiazhang 050021,China）

In order to solve the problem of lack of cohesive soil in embankment construction of S3 bid section in Beijing-Shijiazhuang section,the embankment construction scheme will change tomedium-fine sand reinforced.Because ofwithout mature construction technical and technical parameters of reinforced soil in embankment construction for reference,in order to ensure the rationality of the design on the technology and economy,through field experimental and research,this paper provides construction technical and technical parameters for sand in embankment construction of S3 bid section.

sand；embankment construction；test

TV52

B

1672-9900（2015）01-0079-04

2014-11-17

王志波（1976-），男（漢族），河北承德人，高級工程師，主要從事南水北調工程建設管理工作，（Tel）13831176834。