高填方大體積防護堤施工技術分析
——以象鼻嶺防護工程為例

王志飛

（昆明市水利水電工程建設質量監督站，云南 昆明 650000）

做好象鼻嶺防護工程建設，可以真正保障移民安置區的安全，避免對人們的居住安全造成威脅，同時滿足庫區經濟發展的需求，緩解移民安置的壓力。在工程建設中，以提高整體質量為目標，改善所在區域的自然環境狀況，創造良好的經濟效益、社會效益和環保效益。特別是在高填方大體積防護堤施工中，會受到自然環境、材料設備和技術工藝等各類因素的影響，如果未能制定有效的技術方案，會對工程質量安全形成威脅。為此，必須做到逐步提高組織施工的精致化程度，保障施工技術的全面性及先進性，針對過往施工經驗加以總結和反思，以優化重點工序，逐步實現質量、環保和造價目標。

1 象鼻嶺防護工程概況

象鼻嶺防護工程范圍為金東大橋橋頭位置的狹長地帶，金沙江和小江兩江交匯處，為白鶴灘水電站庫區唯一一座高填方墊高造地工程，包括堤防工程和場地回填工程：堤線從象鼻嶺南端高程827.5 m的邊坡處起始，向北沿金沙江側布置約700 m，然后轉至小江側，沿小江側向南布置約685 m與現狀827.5 m高程地形銜接。防護堤全長約1.45 km；內側場地填高作為居民安置點，用地面積約35萬m2。金沙江側堤型采用斜坡式，堤身采用土石混合料填筑，迎水面820 m高程以下坡度1∶1.7；820 m高程以上坡度1∶3。堤頂寬度

8 m（路面寬度6.75 m）。現狀坡面采用土工布+碎石墊層+預制混凝土塊型式防護（距路面7.5 m坡面范圍采用植草護坡），坡腳采用碎石墊層+現澆C20混凝土大方腳+干砌塊石處理。水庫蓄水后象鼻嶺防護工程成為一座三面環水的半島形場地，如圖1所示。

圖1 象鼻嶺防護工程

2 高填方大體積防護堤施工技術要點

2.1 準備工作

高填方大體積防護堤施工的復雜程度較高，因此應該做好全面的準備工作，降低施工中的風險，保障工程項目的順利推進。在此期間，增進技術人員和施工人員之間的交流溝通，了解具體的技術資料和文件等，嚴格遵循相關技術規范來施工。做好現場調查工作，明確現場的地質狀況、水文條件、地形地貌和控制樁等，制定環保措施，防止在施工中對自然生態環境造成嚴重破壞。保證與其他工程建設工作的協調，防止出現嚴重的沖突和矛盾問題。編制切實可行的施工組織計劃，降低意外因素的影響。做好現場測量工作，嚴格控制水準點、邊線和中線位置，尤其是針對邊線位置要做好復測工作，降低對后續施工的影響。控制樁的應用，可以滿足控制高程的設置要求，間距在50 m以內并做好標記處理[1]。明確《土工試驗方法標準》中的相關要求，做好取樣試驗工作，了解具體含水量、粘稠度、相對密度、顆粒大小和有機含量等，以便得到更加精準的數據，滿足具體施工要求。

2.2 填筑材料與運輸

做好填筑材料質量的檢測，確保其符合高填方大體積防護堤施工的相關要求，本工程所有筑壩材料均為Ⅰ、Ⅱ料場開采加工而成。針對自卸車性能實施檢測后運輸填料，在運輸前還需做好清潔工作，防止輪胎和車廂雜物較多而影響料源的清潔性，有效保護填筑區域。做好不同施工環節的有效銜接和組織協調，包括裝料、運輸、卸料和鋪料等，降低對填料含水量的影響。在運輸和卸料過程中應該做好防護處理，避免顆粒中出現嚴重的分離狀況，根據自卸車高度控制卸料高度。在現場做好檢測工作，如果混合料質量無法達到標準要求，則嚴禁用于施工作業。

2.3 堤身填筑

堤身建筑是施工中的重點環節，針對地表腐殖土實施清理后開展碾壓工作，壓實度應該在95%以上，為路堤填筑創造良好的條件。做好地下水的預防和處理，通過翻曬處理的方式能夠控制其中的含水量，防止對后續碾壓工作造成影響。臺階開挖中對其寬度加以控制，通常在2 m以上，回填施工中每層厚度應該在0.5 m以內，為后續機械碾壓提供保障。在大溝槽堤段施工中，做好便道處理，挖設2 m寬臺階，若存在高邊坡的情況，則應該控制臺階高度在3 m以內。如果路堤位于水庫正常蓄水位以下，則控制邊坡坡率在1∶2左右，坡高和寬度分別為10 m和3 m。

高填方施工的難度較大，因此應該做好地基的分層壓實，確保工程質量達到要求，做好沉降監測工作，針對異常參數實施評估和處理。設置控制網，做好復測工作，明確填筑邊線和中線位置，運用護樁改善整體穩定性。砂礫類填料的性能較好，嚴格檢測確保其各項性能參數符合施工標準。及時采集各類數據資料，了解地基承載力情況，路基表面清理完成后，可以借助于混凝土管樁、碎石樁和水泥攪拌樁等實施加固處理。在碾壓施工前應該做好測量放線工作，確保邊線和軸線位置正確，明確具體的碾壓參數，在正式施工前應該做好試驗工作，確保其達到設計要求后再大規模施工，獲得更加可靠的參數，包括振動功率和碾壓遍數等。在施工中通常采用20 t以上的振動壓路機，以基地土層自振頻率為依據確定振動頻率，了解現場構筑物和管線情況，提前做好防護處理，避免在碾壓施工中造成嚴重的破壞[2]。做好現場平整工作，及時處理坑穴、溝槽和土坎等，控制好水源，避免施工中受到地下水和地表水影響。按照由兩側向中間的順序開展碾壓，確保碾壓速度的緩慢性和均勻性，兼顧靜壓處理、弱壓處理、強振處理和最終靜壓處理工作之間的有效協同。嚴格檢測地基狀況，達到驗收標準后才能開展填筑。振動碾壓施工工藝流程如圖2所示。

圖2 振動碾壓施工工藝流程

明確碾壓施工中的具體要求，尤其是土質含水量是決定施工質量的主要因素，因此應該以50 cm深度處的土質含水量為依據實施針對性控制，確定施工中的最佳含水量，誤差不能超過2%[3]。當含水量較大時，可以采取翻曬的措施降低含水量，以確保其達到施工標準。明確填料的類型，同時分析設備壓實性能，通過綜合分析來確定填筑厚度，同時保障松鋪厚度符合具體施工要求。在每一層完成施工后都要進行檢測，確保壓實度通過驗收后再開展后續施工。壓路機按S形走行，相鄰兩行碾壓輪跡至少重疊30 cm，防止在施工中出現漏壓的情況。

2.4 沉降監測

在象鼻嶺防護工程建設中，還應該做好沉降監測工作，明確施工中的沉降狀況，并及時采取有效應對措施，防止影響高填方大體積防護堤施工質量及安全，水準校核基點、垂直位移測點和水準工作基點數量分別為3、20、6個[4]。針對基巖狀況實施評估，確保穩定性達到施工要求后設置校核基點和工作基點，根據施工要求確定合理的位置。做好垂直位移量誤差的控制，以便在2.0 mm以內，根據現場氣候狀況確定合理的觀測頻次，以確保及時獲取垂直位移情況，為施工建設提供更加可靠的數據信息。為了滿足維護管理的工作要求，在設置水準點時，應該確保蓋板在擋墻頂部以上。在頂部設置集線箱，運用專業的監測儀器開展監測工作。明確施工中變形的具體影響區域，在此之外設置基準點，獲得更加可靠和詳細的觀測數據。根據圖紙要求，嚴格控制監測點的位置，獲得該區域的變形特征，保證變形量參數的精確性。做好電位的保護工作，確保不會在施工中造成嚴重的遮擋或者擾動情況。做好觀測點和監測點的標識處理，為后期管理提供保障。對于鋼筋應力的檢測則依靠鋼筋計，應用于結構物內部，在安裝過程中明確主筋位置，做好焊接處理，保障連接穩固性。及時做好冷卻處理，防止鋼筋計受到高溫影響而出現零漂。以圖紙為依據設置鋼筋設計位置，重點關注擋土側和開挖側，精度控制在0.25%F.S以內[5]。水準儀配備徠卡電子水準儀LS10型在變形觀測中的應用較多，將精度控制在0.3 mm/km左右，邊角交會法是實施表面變形觀測的主要方法，水平位移測量中誤差應該在3 mm以內。

2.5 開挖防護

為了降低雨水對施工的影響，應該根據現場情況設置相應的截排水溝，滿足料場的排水要求。按要求設置臨時高線道路、臨時低線道路，采取逐層開挖的方式，高程每降10 m設置5 m馬道，坡度控制在1∶1.8左右。為了強化對邊坡的防護效果，還應該設置相應的警示線，防止隨意進出而影響施工效果。在棄渣場當中也要運用截排水溝做好雨水導流，同時借助于鋼筋籠填筑塊石的方式處理坡腳，坡度控制在1∶2.25左右[6]。植草護坡的方式具有環保性特點，能夠改善棄渣坡面的穩定性，避免出現嚴重的水土流失問題。

2.6 高填方施工技術

砂礫石在低洼地填筑和堤身填筑中的應用較多，為了確保邊坡的良好穩定性及承載力，應對堤身實施加寬處理，通常在30～50 cm。在現場運輸填料時需劃定合理的卸料區域，防止對正常施工作業造成影響，做好攤鋪整平和壓實處理。振動壓路機20 t碾壓的方式較為常用，在采取分層壓實工藝時，嚴格控制每層厚度，一般在50 cm以內，不能低于10 cm[7]。做好碾壓試驗，確定符合現場施工條件的壓實參數，以確保工程質量達到設計標準。針對根植土和淤泥、草坡等實施清理，為后續填筑施工提供保障。土石混合料是填筑施工中的常用材料類型，不均勻系數和曲率系數分別在5和1以上，含泥量不能超過10%，碎石含量不能低于50%，最大粒徑不超過0.3 m。在碾壓施工后做好全面檢測工作，應該保障承載力在150 kPa左右[8]。

2.7 試驗檢測

在施工中還應該做好嚴格的試驗工作，碾壓場次、試驗參數組合見表1，填料區厚度不同時，其加水量和壓實厚度都存在一定的差異性，一律使用20 t振動碾施工，避免在冬季寒冷天氣下施工。挖坑灌水法在密度試驗中的應用較多，套環直徑在600 mm左右，同時要做好篩分試驗，200 mm以上的顆粒用鋼尺量記其代表粒徑，運用大篩在200 mm以下的實施篩分處理，確保達到20 mm，采用四分法取樣的方式對20 mm以下的實施篩分。在復核層土工試驗中，加強對各類參數的嚴格檢測，包括滲透系數、壓縮模量和承載力等[9]。沖擊碾壓效果試驗是本工程試驗檢測中的重點，需要增進安全員、技術員和質檢員等各人員之間的交流，針對其沉降量、壓實度和承載力實施科學檢測。沖壓前及每沖壓10遍后的標高是定點沉降量檢測的主要內容，在檢測壓實度時應該至少設置4個監測點，根據壓實度檢測中的點數和點位情況設置承載力檢測點。

表1 碾壓場次、試驗參數組合

3 結束語

高填方大體積防護堤施工是象鼻嶺防護工程中的重點內容，其施工質量會對整個防護工程的運行狀況產生影響，因此在施工中應該強化對各個技術要點的控制，以達到標準要求，創造良好的綜合效益。在做好準備工作的基礎上，明確填筑材料與運輸、堤身填筑、沉降監測、開挖防護、高填方施工技術和試驗檢測等不同環節的重點與難點，采取有效的質量控制措施，以降低施工過程中的風險，保障工程項目的順利推進。