某水利工程堤防土方填筑施工方法的研究

華新鋼

（江西省水利工程監理有限公司，江西 南昌 330000）

近幾年堤防新建、擴建、加固的項目越來越多，但由于承建單位施工技術和監督管理水平參差不齊，導致工程質量大打折扣。其不僅給投資方和承建單位造成了巨大的經濟損失，而且也給流域內居民的生命財產埋下了安全隱患。尤其土方填筑工藝流程復雜，施工要求嚴格，更容易出現施工不當的現象。由此可見，對水利工程堤防填筑施工方法進行探討，具有十分重要的現實意義。

1 工程概述

某水利工程依據合同規定，嚴格按照工程施工計劃進行，對水利堤防的土方填筑施工及時調整施工方案。工程設有14孔開敞式水閘，設計流量為2358 m3/s，閘墩高12.3 m，混凝土量達到378.4 m3，鋼筋為32.1 t。在進行土方填筑施工時需要充分考慮數據信息的預先測量，并在施工前清理現場，對土地進行壓實和整平，重視施工質量，運用先進的科學技術，保障水利堤防的承受能力，提升水利堤防的整體質量。

2 填筑前準備工作

2.1 數據測量

數據測量是堤防土方填筑施工的依據，對確保項目整體質量有著重要意義。在前期準備工作中，施工人員應結合坐標控制點中的水準點、導線和中線，以30 m為間距施打定位樁。精確完成施工放樣工作，做到有的放矢。若地勢起伏不平，或是存在彎度較大的區域，及時加密精度等級。與此同時利用白石灰劃分填方區，保障施工的順利進行[1]。

2.2 現場清理

在進行水利堤防工程施工前，承建單位應重視對施工現場以及施工周邊土地表面的打掃清潔，將項目周邊地面存在的雜物、垃圾和雜草清理干凈。通常情況下不僅僅要清理施工表面的地面地形，必要時還需進行土方開挖，以便后續施工的開展。

2.3 施工土地鋪平和壓實

由于水利項目通常在地質條件更加復雜的野外，在開挖前應對土地找平，避免出現挖掘地點錯誤或挖掘程度過深等情況。考慮到大型設備在項目中容易造成地面、涵閘側墻的損壞，現階段主要以蛙式打夯機實施人工操作。在進行土地的鋪平工作時，土料的平鋪厚度在20 cm左右，誤差應不大于5 cm，遇到特殊狀況時按照實際情況進行適當的調整。根據相關標準和規定，施工時的土料直徑約為5 cm～8 cm，避免因直徑過大或過小給項目質量帶來負面的影響[2]。此外土地壓實還需要選取適合的土地碾壓設備，既能夠契合現場工況的客觀需求，也能夠極大的提高施工效率。在運用人工打夯、柴油打夯機、振動壓實機和平碾幾種方法進行壓實時，分層的厚度和每層壓實遍數見表1。

表1 土地壓實情況

2.4 施工質量檢驗

土料鋪平和壓實之后，還要按照相關的規定進行取樣，實施土工測試，以實現規劃標準要求。監理工程師應積極發揮職能進行檢驗監督，合格后方可開展混凝土打毛工作。并且要及時對照檢測結果，結合當下的氣候條件實施灑水工作，最后進行驗收，符合檢驗標準之后才可以轉入下個步驟。每個施工步驟都需要進行嚴格的審查，保障效率和質量，具體施工檢驗步驟見圖2。

圖2 施工檢驗步驟圖

3 堤防土方填筑工藝

3.1 土方填筑施工方法

經施工前測量放樣發現，本項目地面存在凹凸不平和傾斜的現象。為了確保填筑工作有條不紊的開展，施工人員將土方進行水平分層，由低至高，順序作業。同時保持截面的坡度達到1∶5，水平作業面長度超過100 m，保證填筑施工的工程質量，避免對工期進度造成影響。此外，堤防地基土壤含水率較高，直接填筑可能造成團結沉降的問題。根據項目施工技術方案，施工人員還需要對兩側堤防進行壓載。在開挖階段，施工人員首先要確保基坑地面高于地下水位，并及時回填，做好澆墊層[3]。完工后，通知本項目監理人員和設計人員到現場檢驗，確認符合設計圖紙的要求，才能夠簽證繼續施工。在填筑環節，技術人員應預先對土料廠提供的土料進行結構力學性能試驗，合格后方可按照30 cm一層的厚度，利用推土機推平填筑，打夯機壓實。這個過程需要使作業面整體抬升，避免造成錯縫和分層的問題。

3.2 鋪料施工作業

按照項目設計標準，施工單位應當嚴格控制鋪料施工的范圍，及時清理土料中的雜質。同時考慮到水利工程工況環境的特殊性，不得使用透水性材料與黏土性材料混合的鋪料。在本項目中，鋪料主要選擇粘性土，在施工階段采用進占法施工。首先，施工單位將鋪料充分攪拌均勻，避免出現填筑空隙。通過碾壓試驗等手段，反饋出鋪料的力學性能，給施工落實形成可靠的依據。其次，由施工車輛將鋪料由邊緣向前擴展。這種做法不僅方便施工人員的鋪料操作，而且能夠減少因過度碾壓造成的剪切破壞。最后，在堤防大面積的鋪料施工中承建單位主要采用機械為主，人工為輔的方式，以提高施工效率[4]。按照項目設計要求，施工人員對小區域進行精細料的鋪料施工。整個施工過程需要在監理、設計單位的監督控制下實現，若存在質量問題則限時整改，符合項目標準后進行驗收，并開展下一工序的施工。

3.3 壓實與碾壓施工

壓實與碾壓施工能夠提高堤防的密度，是土方填筑項目必不可少的工序之一。考慮到以往建設中頻繁出現的重復壓實、漏壓等現象，經項目部研究決定在此次施工中采取分段填筑的辦法[5]。將堤防分成若干部分，并及時做好標識，確保施工按部就班的進行，連貫的壓實作業有利于縮短項目的整體周期。在各分段接縫處，施工人員要做好精細處理，使土方表面平整。除此之外，施工單位還可以借助大型機械設備，來實施碾壓作業。按照預先標識的分段，采用后退法水平碾壓，并嚴格控制碾壓機的行進速度。本次施工中碾壓拖拉機按照2 km/h的速度勻速碾壓，直至達到設計強度。在機械設備不易進場的區域，輔以人工作業，借助連環套打法鞏固夯實[6]。

4 堤防土方填筑施工質量控制

施工落實是確保項目質量的關鍵環節，承建單位、設計單位以及監理單位應積極溝通，給施工質量形成保障。在本項目規劃立項之初，承建單位首先根據設計方案到現場勘查，對地質以及水文條件進行充分了解。同時在土方開挖階段，強化承建單位的工藝水平，從機械設備、施工人員素質等方面進行嚴格要求。土方填筑環節，嚴格按照SL260-98施工規范來執行，如在施工放樣過程中，對土工力學參數進行試驗，并測量堤防地基的強度[7]。施工人員按照逐層填筑的方式，對地基內存在的松土等問題進行及時處理。此外，承建單位在進度編制中應做好雨期施工的防護工作，盡量避免雨期施工。

5 結語

隨著水利建設的不斷完善，土方填筑施工也逐漸受到業界的關注。研究這一課題不僅能夠減少甚至是杜絕施工安全問題，而且也能夠極大地改善水利工程的整體質量。在土方填筑施工中應當從土方開挖、填筑、壓實等多個環節進行控制，既要符合水利建設的相關標準，也要考慮到項目本身的實際情況。嚴格按照工程設計標準來執行，如此才能實現項目準時交付投產，推動我國水利事業的不斷進步。