堤防工程施工砂礫料質量控制方法

林三熙

(福建省水利水電工程局有限公司，福建 泉州 362000)

1 具體工程案例分析

1.1 工程概況

本研究將某工程作為實例，本項目防洪保護區保護對象重要性等級為一般重要，防洪工程等別為Ⅳ等，鎮區河段(漳泉肖鐵路以下河段)采用20a一遇，主要建筑級別為4級；鄉村河段(漳泉肖鐵路以上河段)采用10a一遇，主要建筑物級別為5級，城市排澇標準為5a一遇。填充材料選擇就地選擇的方式，堤身采用河床砂礫料填筑，大堤迎水面邊坡上段1∶2，下段1∶3。壓實標準采用相對密度(Dr)控制，設計要求Dr為0.60。

1.2 砂礫料填筑要求

砂礫料用以填充堤身空間，設計所確定的條件是擁有優良級配、砂礫料粒徑的最高值不可高于100mm，砂占比不可高于總重的40%。碾壓標準運用相對密度進行管控，設計標準Dr≥0.60。通過現場勘查，根據SL237-1999《土工試驗規程》，對要填筑的砂礫料的密度進行檢測，得出的結論是：最大干密度為1.78-1.94g/cm3，均值是1.87g/cm3，最小干密度為1.42-1.51g/cm3，均值是1.46g/cm3；詳情見表1。通過核算，Dr=0.60的情況下干密度控制數值是1.685g/cm3。

1.3 砂礫料場質量控制

為了進一步穩定堤防工程中內部有關系統環節，施工人員要嚴格把控砂礫料場的質量水平，保證其內部有關環節的合理性。具體來說，首先，要確保其料場的表面覆蓋層的清潔性，及時清除掉有關建筑垃圾、樹根等等，保證砂礫料含量可靠，從而契合實際工作的需求。除此之外，相關人員要及時清理干凈泥土夾層及夾雜的土塊，保證砂礫料尺寸可靠。進一步來說，可以采取目測法，由此保證室內測驗的穩定運作。在開采期間，還應該積極構建開采系統，以立面混合開采的形式，確保砂礫料的礫石含量及砂粒含量合理，同時還應該提升碾壓的實際效果。料場表層的建筑廢棄物、樹根等全部清理干凈；砂礫料中泥土占比應當在5%以下，夾雜土塊的亦或存在泥土夾層的應當進行有效清理；砂礫料中粒徑在60mm以上的礫石不可太過集中，通常管控在30%以下。在現場大多采用目測的方式，一些具有典型意義的試樣可拿到室內進行試驗。在進行質量檢測的過程中，其鋪料厚度檢測需要按照施工規模大小，每隔100-200m2獲取一處測點[1]。而鋪填邊線則需要根據堤軸線長度，每相隔20-50m獲取一處測點，在每層取樣數量方面，在自檢過程中，可控制在填筑量100-150m3取樣一處。而針對堤防加固的狹長作業面，每相隔20-30m取樣一處。

采料方法：料場地區通常有水位很高的地下水，料源大多在水下面，所以開采方法都使用立面混合開采，一次便完成充分開采。采用這種方式能夠防止砂礫料內的礫石占比太小，砂礫占比太大，唯有砂礫料級配適宜，才可以取得優良的碾壓成效。

質量評定標準：堤身土料填筑質量評定標準需要契合如下規范：合格標準就是指檢查項目契合標準，鋪料厚度以及鋪填邊線誤差合格率≥70%，優良標準就是檢查項目契合標準，鋪料厚度和鋪填邊線偏差合格率≥90%，而檢測土體壓實干密度合格率要也要契合既定標準。

表1 砂礫料試樣相對密度試驗結果

1.4 碾壓試驗

碾壓是確保堤身填充到位十分重要的工序之一，這是由于唯有進行碾壓才可以讓不緊實的砂礫料的相對密度亦或干密度符合設計標準，作業之前應當進行試驗。試驗是堤防填充作業中比較關鍵的一項內容，目的大致包括下述4個：①對砂礫料設計標準的科學性進行核查；②明確碾壓參數為施工營造良好條件；③確定碾壓機器的類別與型號；④改進作業技術。

經過進行碾壓試驗，該項目決定使LG520A振動壓路機，共碾壓6遍，填筑物料厚度為0.5m，水分占比控制在8%，灑水數量應當是填筑方量的30%。

1.5 填筑碾壓

堤身填筑具體包含下述工序，詳細而言：

1)卸料：依照設計標準與有關規定，卸料能夠使用兩種方法，一種是后退法，一種是進占法，然而因為砂礫料具有較為顯著的無黏聚性，使用第二種方法對于普通車輛而言受本身功能的制約是無法實現的，為此砂礫料填筑作業大多使用后退法，卸料過程中若產生顆粒分離問題，平攤之前應當充分拌合。

2)攤鋪：依據作業面的實際情況，決定使用推土機進行填筑料的攤鋪，攤鋪厚度控制在0.5m；鋪料邊線比設計邊線多出1m，能夠讓堤身擁有充裕的削坡余量。

3)灑水：應當在進行碾壓施工之前，先灑一次水，然后一邊碾壓一邊進行水的噴灑。灑水機械選取的依據是出水量一定要與項目需求一致，為此灑水總量通常是碾壓砂礫料體積的30%，這和土料比較而言有很大差異，作業期間應當格外關注，不然會影響到項目效率和質量；然后加水設施需要對碾壓作業面進行靈活管控，以利于現場操作，灑水期間，可順著作業面進行主干管與活動支管的布設。

4)碾壓：碾壓期間最核心的內容是管控好振動碾的前進速率和灑水的數量，另外保證一邊進行水的噴灑一邊碾壓，目測作業面存在明水的時候，能夠取得理想的碾壓成效。振動碾壓施工應采用進退錯距法，搭接寬度應當在10cm以上，前進方向與堤軸線呈現為平行狀態，前進速率管控在2km/h以內。施工面應當逐層集中進行物料的攤鋪，攤鋪厚度為0.5m，然后集中碾壓，碾壓之后的物料厚度應當在45cm上下。壓實期間配置專門的整平人員，不可產生界溝；碾壓期間應當采用分段壓實面，碾壓面在100-150m左右，每個碾壓段都應當設置標記，避免碾壓不充分、碾壓遺漏等問題的產生，不同層的連接地點應當不同。臨近施工面相鄰作業面交接帶碾壓彼此搭接，平行堤軸線方向≥0.5m，垂直堤軸線方向≥3m。

1.6 砂礫料填筑質量控制

根據SL260-2014《堤防工程施工規范》的有關要求對砂礫料填充質量進行管控，碾壓標準依照設計相對密度值相關聯的干密度1.685g/cm3加以管控，質量測量樣本選取地點在作業面上勻稱分布、采用隨機方式；樣本選擇數量在自檢的時候宜每100-150m3取一個樣，如果是抽檢，應當是自檢數量的1/3。在進行砂礫料填筑工作的過程中，采用灌砂法檢測。通過檢測，該項目參與抽檢的點共計1269個，干密度最小數值是1.48g/cm3，最大數值是1.96g/cm3，均值是1.726g/cm3，比干密度數值1.685g/cm3高的點共計1252個，達標率為98.6%。

2 結 語

砂礫料填充作業質量管控應當重點關注下述問題：①砂礫料灑水量應當管控在目測作業面有明水的時候，這種情況下碾壓成效最理想，這方面和普通土料有很大差異。②為保證砂礫料堤坡在設計斷面內的壓實密度達到設計要求，鋪料時上下游堤坡必須留有足夠的削坡余量，本工程控制寬度1.0m，以便削坡后，堤身砂礫料填筑的密度滿足設計要求。