水利工程施工中土方填筑施工技術(shù)的應(yīng)用

吳冬

德州市陵城區(qū)禹興水利建筑工程有限公司 山東德州 253500

在水利工程建設(shè)過程中，土方填筑和壓實(shí)工作是建設(shè)過程中的重要環(huán)節(jié)和核心內(nèi)容，填筑和壓實(shí)技術(shù)的水平和質(zhì)量直接關(guān)系著基礎(chǔ)建設(shè)的質(zhì)量和成效。因此，必須高度重視水利工程土方填筑和壓實(shí)技術(shù)，探索科學(xué)有效的施工方法，提高建設(shè)質(zhì)量和成效。

1 水利工程土方填筑施工技術(shù)準(zhǔn)則

1.1 就近取料

要想確保工程的順利開展，可在施工過程中就近取料，避免施工現(xiàn)場的環(huán)境、人員流動等因素對工程產(chǎn)生的影響，以此來減少不必要的浪費(fèi)；同時可結(jié)合施工現(xiàn)場的具體情況對施工時間和成本進(jìn)行合理的規(guī)劃，以使工程的施工造價降到最低[1]。

1.2 挖填結(jié)合

挖填結(jié)合應(yīng)嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行，對工程土方、施工時間與效率、填筑量等進(jìn)行全面合理的把控，以此來確保填筑效果。不僅如此，挖填結(jié)合的過程中還應(yīng)考量開挖料的利用率，避免出現(xiàn)二次返運(yùn)的現(xiàn)象，以此來降低項(xiàng)目成本。選取填筑材料環(huán)節(jié)十分重要，該環(huán)節(jié)不僅對施工進(jìn)程有著直接的影響，而且是水利工程進(jìn)行開挖工作的基礎(chǔ)。所以，只有結(jié)合施工現(xiàn)場的具體情況對土方回填的基本操作技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的把控，對施工時間和成本進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，才能夠確保工程各環(huán)節(jié)間的緊密聯(lián)結(jié)，提高工程的整體質(zhì)量。

2 影響填土壓實(shí)的因素

2.1 土質(zhì)的影響

土質(zhì)的影響主要是考慮土體本身的質(zhì)量與土體顆粒級配的情況。在明渠施工過程中，考慮到經(jīng)濟(jì)成本的問題，都會采取就地取材的原則。因土壤的顆粒大小和組成成分對壓實(shí)度有較大的影響。所以土或近似土的材料是否易于壓實(shí)取決于土的粒徑、顆粒表面特征以及級配。粒徑較大的中粒土比表面積小，顆粒之間的粘結(jié)力弱，易于在外力作用下產(chǎn)生位移而容易壓實(shí)；粉土、粘土顆粒小，比表面積大，顆粒間薄膜水互相吸附作用較強(qiáng)，自由水排出困難，壓實(shí)阻力大而難于壓實(shí)。接近立方體、棱柱體的易于壓實(shí)；薄片、長條多的難壓實(shí)。顆粒表面有一定粗糙度的雖然阻抗力要大些，但在碾壓過程中產(chǎn)生位移后能穩(wěn)定在新的位置，而表面光滑接近圓形的顆粒，雖易于移動，但不易穩(wěn)定，常難于壓實(shí)。而土粒級配是否良好，決定了土體能否被壓實(shí)到理想密度，級配良好的土，可以用較少的壓實(shí)功壓到要求的密實(shí)度，級配差或不含級配的土，盡管投入相當(dāng)大的壓實(shí)功，仍會留下很大的空隙。因此在填料選擇時應(yīng)優(yōu)選用天然級配較好的中、粗粒土，砂性土，盡量避免使用粉土、粘土，光滑無棱又顆粒均勻等難于壓實(shí)的材料。不同的土質(zhì)，最大干密度和最佳含水量的數(shù)值也不一樣，而且分散性越高的土，其最佳含水量值也越高，最大干密度值越低；砂性土壓實(shí)效果優(yōu)于粘性土[2]。

2.2 含水量對壓實(shí)過程的影響

土方填料的水分含量會影響水利工程的土方結(jié)構(gòu)的壓實(shí)。地面滾動必須克服土工顆粒之間的摩擦力。隨著它的增加，土壤顆粒的內(nèi)阻和摩擦也會增加。土壤水分含量越低，內(nèi)部摩擦越大，當(dāng)土壤壓實(shí)達(dá)到一定水平時，抗壓強(qiáng)度便無法克服土壤顆粒之間的阻力。隨著土壤水分含量的增加，土壤顆粒之間的潤滑性增加，并且土壤顆粒之間的內(nèi)部摩擦阻力降低。如果土壤水分含量滿足最佳水分含量要求，則可以實(shí)現(xiàn)更好的壓力。在壓實(shí)土方工程的同時，土方工程中的空氣量繼續(xù)減少，水和固體物的量繼續(xù)增加。當(dāng)土壤含水量超過最佳極限時，即使土壤顆粒之間的摩擦阻力連續(xù)減小，空氣體積也被壓縮到最小，并且含水量增加，從而不能獲得良好的壓實(shí)效果。因此，土方壓實(shí)的效果受水分含量的影響，并且為了提高土方壓實(shí)效果，必須調(diào)整土方的含水量。

3 土方填筑施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 施工準(zhǔn)備

在施工之前需進(jìn)行以下幾方面的準(zhǔn)備工作：①清除施工現(xiàn)場的地表垃圾，確保人員和施工設(shè)備全部到位；②應(yīng)對施工場地的地質(zhì)進(jìn)行勘察，發(fā)現(xiàn)低于開挖線的平洞和坑槽的問題時，第一時間對其進(jìn)行回填工作，與此同時，還應(yīng)及時封堵勘測過程中形成的鉆孔；③測量放線工作需嚴(yán)格按照施工要求展開，要標(biāo)注清楚水準(zhǔn)控制點(diǎn)、中線和導(dǎo)線，邊樁的設(shè)置間隔以0.4m為宜，對于轉(zhuǎn)彎和地形變化較大的路段可多設(shè)置一些邊樁，并撒上白灰標(biāo)出填方邊界，以便為后期施工提供數(shù)據(jù)支持。

3.2 攤鋪土料

對側(cè)面結(jié)構(gòu)與翼墻進(jìn)行全面的分析，然后按照施工計(jì)劃開展土料回填工作，確保施工過程中各環(huán)節(jié)的完整性和有序性，以此來提升順坡填筑的作用效果。在鋪填土料的過程中，管理人員需對材料的質(zhì)量和性能進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，詳細(xì)記錄砂料的含量與透水性，確保回填施工的質(zhì)量符合施工要求。施工地點(diǎn)不同其現(xiàn)場的實(shí)際情況和周圍的環(huán)境也有所不同，所以在施工前需將地表垃圾清理干凈，再結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況選擇出最為合適的施工方案，以此來提高攤平質(zhì)量。若壓實(shí)后的質(zhì)量與施工標(biāo)準(zhǔn)相差甚遠(yuǎn)，需對該類現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究，找出問題的所在，對攤鋪厚度進(jìn)行嚴(yán)格的把控，以此來提升土方填筑的作用效果。一般情況下，單層攤鋪厚度應(yīng)控制在攤鋪方式，從而確保工程的順利展開[3]。

3.3 土方壓實(shí)施工

路基土方壓實(shí)施工的質(zhì)量是多種因素共同作用的結(jié)果。施工人員對多種因素共同把控可以有效提高壓實(shí)的施工質(zhì)量。①科學(xué)選擇壓實(shí)設(shè)備。在路基土方壓實(shí)過程中，不同類型的壓實(shí)設(shè)備也會影響路基土方壓實(shí)的質(zhì)量和成效。因此，施工單位方必須根據(jù)施工地的實(shí)際情況，結(jié)合施工的具體要求，合理選擇壓實(shí)設(shè)備。通常，應(yīng)同時配備振動壓路機(jī)、膠輪壓路機(jī)等設(shè)備，以在不同的壓實(shí)環(huán)節(jié)進(jìn)行應(yīng)用。②控制結(jié)構(gòu)層的厚度和寬度。路基土方結(jié)構(gòu)層的厚度和寬度會影響路基的穩(wěn)定性。若路基填料為粉質(zhì)土，其耐蝕性較差，必須增加土層結(jié)構(gòu)層的厚度和寬度，進(jìn)而提升路基的穩(wěn)定性。③在路基土方施工過程中，碾壓的厚度、速度和次數(shù)都會影響土方的壓實(shí)度。因此，施工單位需要通過試驗(yàn)段確定碾壓的最佳厚度，進(jìn)而確定碾壓速度和碾壓次數(shù)，確保路基土方壓實(shí)成效能夠達(dá)到既定的標(biāo)準(zhǔn)。在平任線（澧洺路-隆南線）段改造工程中，路基壓實(shí)分為初壓、復(fù)壓、終壓（包括成型）3個階段進(jìn)行，初壓時，壓路機(jī)的碾壓速度慢而均勻，保持在1.5-2.0km／h，以免發(fā)生推移，可在一定程度上保證路基表面的平整度。

3.4 夯實(shí)技術(shù)

夯實(shí)技術(shù)主要使用夯錘的自由落體法夯實(shí)土壤。夯實(shí)技術(shù)分為兩種：手動夯實(shí)和機(jī)械夯實(shí)。在后續(xù)使用階段，必須根據(jù)比例要求進(jìn)行設(shè)置。通常情況下，可以機(jī)械碾壓小于1000m2的路基溝或基坑。工具主要包括木制基座，石材基座等，可以使用起重機(jī)進(jìn)行操作。考慮到實(shí)際技術(shù)形式的變化，您可以從應(yīng)用程序階段的不同方面開始。一種是由兩個人使用的，一種是操縱方向盤，另一種是控制起重機(jī)的運(yùn)行速度和方向，有效的技術(shù)設(shè)施可以確保高效的建筑施工。

3.5 合理控制厚度

施工人員在實(shí)踐應(yīng)用壓實(shí)技術(shù)時，要正確了解到壓實(shí)厚度與壓實(shí)效果之間存在著密不可分的聯(lián)系。施工人員要想提高水利工程填土的壓實(shí)效果，就必須先合理控制好填土厚度。在土層壓實(shí)過程中，施工人員要結(jié)合現(xiàn)場土質(zhì)條件、工程設(shè)計(jì)要求以及土方要求，科學(xué)有效選擇最佳的壓實(shí)工具，明確壓實(shí)厚度相關(guān)參數(shù)。如果水利工程土方施工所鋪設(shè)的填土過厚，將難以控制下層土層的密實(shí)度，就算是施工人員經(jīng)過反復(fù)多次壓實(shí)操作，也難以顯著提高下層土層的密實(shí)度。如果水利工程土方施工所鋪設(shè)的填土過薄，在多次碾壓土體后將會導(dǎo)致土層穩(wěn)定結(jié)構(gòu)遭到破壞。因此，水利工程土方施工人員要合理控制好壓實(shí)厚度，嚴(yán)格按照土質(zhì)條件和施工要求，合理設(shè)置現(xiàn)場鋪土厚度。

3.6 有效處理結(jié)合面

對土方施工過程中的核心環(huán)節(jié)和各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的把控，如對壓實(shí)度、含水量的參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的檢測，各項(xiàng)參數(shù)都符合施工要求后，才可對結(jié)合面進(jìn)行施工，與此同時，坡度的數(shù)值以及鄰近施工段的高度差都應(yīng)與工程的具體情況相一致，且錯縫碾壓的寬度要小于3m。因此，要想確保工程的整體質(zhì)量和使用壽命，提高水利工程的施工效率，就必須全面了解和掌握各種土方填筑的技術(shù)。

4 結(jié)語

土方填筑技術(shù)的完善與應(yīng)用，不僅提高了水利工程的整體質(zhì)量，而且促進(jìn)了水利工程的施工效率和發(fā)展速度。因此，相關(guān)技術(shù)人員需對水利工程進(jìn)行全面的了解和分析，然后根據(jù)了解的結(jié)果不斷對土方填筑技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的改進(jìn)和完善，以此提高工程效率，降低成本，使水利工程的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益最大化，從而加快我國水利事業(yè)長久、持續(xù)的發(fā)展步伐。