中小型水利工程土方填筑施工技術(shù)探究要點構(gòu)架

文／茍正茂 慶城縣水務局 甘肅慶陽 745100

引言：

水利工程建設是促進我國各地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展重要基礎性工程，近年來各地方政府結(jié)合本地區(qū)的實際情況興建了大量的中小型水利工程，以增強地方防洪減災能力，并有效保障農(nóng)田灌溉需求。在中小型水利工程的建設過程中，土方填筑是施工的核心環(huán)節(jié)之一。水利工程施工單位應充分了解工程區(qū)域的地質(zhì)水文條件，嚴格遵守水利工程土方填筑施工技術(shù)規(guī)范要求，按照因地制宜、就近取材等原則合理應用各項土方填筑施工技術(shù)。在施工時應做好各項準備工作，制定科學的施工技術(shù)方案。施工人員應準確測定土方挖填范圍，同時應按照設計圖紙以及施工要求有序開展各項施工工作，合理確定各項施工技術(shù)參數(shù)，提高施工操作的規(guī)范性和準確性，以確保施工技術(shù)應用科學有效，從而為保障中小型水利工程項目的結(jié)構(gòu)安全奠定良好的基礎，并要確保水利工程項目各項設計功能均能夠正常發(fā)揮。

1、中小型水利工程施工中土方填筑技術(shù)應用要點分析

1.1 中小型水利工程項目土方填筑施工中取料運輸技術(shù)的應用

在中小型水利工程土方填筑施工時，往往需要取用、運輸大量的施工材料，取料以及運輸施工技術(shù)將對土方填筑施工的質(zhì)量和效率產(chǎn)生較大的影響。施工單位應按照因地制宜原則，就近確定料場位置以及各項施工原材料的來源渠道，且應確保材料質(zhì)量性能符合土方填筑施工標準[1]。施工單位還應采用具備自卸功能的專業(yè)運輸車輛進行原材料運輸，以降低施工成本，提高施工的效率。

1.2 中小型水利工程項目土方填筑施工中挖填結(jié)合技術(shù)的應用

在中小型水利工程的土方填筑施工中，一般包括土方開挖以及土方填筑這2個施工環(huán)節(jié)。施工單位應積極應以挖填結(jié)合施工技術(shù)，以減少土方的浪費。在應用挖填結(jié)合施工技術(shù)時，施工單位應準確計算開挖土方量以及填筑所需土方量，并要準確測定土料的質(zhì)量性能，合理確定施工工序以及施工的時空銜接，通過對施工作業(yè)的科學組織安排提高施工效率以及資源利用率，并有效控制施工成本，減少對工程區(qū)域周邊環(huán)境的影響，實現(xiàn)挖填平衡目標。

1.3 中小型水利工程項目土方填筑施工中均勻填筑技術(shù)的應用

在中小型水利工程的土方填筑施工中，保證土料填筑的均勻性是施工中的重點技術(shù)環(huán)節(jié)。施工單位應積極應用先進的施工技術(shù)，并盡量以縱向填筑方式提高土層填筑的均勻性。同時，在分層填筑施工中，施工單位應均衡控制各層填筑的土方量以及填筑高度，以提高土層的均勻性。施工單位還應使土方填筑軸線與填筑方向保持水平，并要將填坡坡度控制在35o以內(nèi)。此外，施工單位應加強對各分層以及各施工段土層壓實度以及所使用土料質(zhì)量性能的檢測，以確保土料分布均勻，各部分土層壓實度和強度相一致。

2、中小型水利工程土方填筑施工技術(shù)分析

2.1 中小型水利工程土方填筑施工準備階段技術(shù)要點分析

2.1.1 科學組織施工人員設備

在中小型水利工程土方填筑施工準備階段，施工單位應詳細勘察工程區(qū)域的地質(zhì)水文條件、土質(zhì)特征等各項數(shù)據(jù)信息，并應在此基礎上制定完善的施工技術(shù)方案。同時，施工單位應科學測算土方填筑施工工程量，并按照施工工程量組織施工人員設備，確保所選擇施工機械設備的質(zhì)量性能以及配置數(shù)量能夠滿足施工要求，以確保土方填筑施工按期竣工，為中小型水利工程的整體施工建設奠定良好的基礎。

2.1.2 嚴格控制施工材料質(zhì)量性能

在中小型水利工程土方填筑施工準備工作中，嚴格控制土方原料的質(zhì)量性能是保證水利工程施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。因此施工單位在選擇采購土方原料時，應嚴格按照設計標準對土料的成分、含水量等進行嚴格的檢測，確保其各項指標參數(shù)均能夠達到施工要求。同時，為有效控制土方填筑施工成本，施工單位應在保證土料質(zhì)量的基礎上按照因地制宜原則就近采購取用土方原料，以降低原料運輸成本。當土方原料運抵施工現(xiàn)場后，施工單位還應對其進行抽樣復核，檢測合格后才能進場作為填料使用。

2.1.3 全面清理施工現(xiàn)場地基

在中小型水利工程土方填筑施工前，施工單位還應對施工現(xiàn)場的地基進行全面的清理，避免水利工程堤壩基底部分有軟土、淤泥以及雜物存在[2]。同時，施工單位還應將施工現(xiàn)場的積水排凈 ，避免有積水殘留，影響土方填筑的施工質(zhì)量。

2.2 中小型水利工程土方填筑施工準備階段技術(shù)要點分析

2.2.1 施工測量技術(shù)要點

在中小型水利工程土方填筑施工過程中，施工單位應指派專業(yè)技術(shù)人員開展施工測量放線工作。測量人員應嚴格按照水利工程施工測量要求，積極運用先進的測量儀器設備，科學布設施工控制網(wǎng)，準確測定土方填筑邊線、水準控制點以及中線等，并要做好標記，從而為后續(xù)的土方挖填施工提供可靠的參照依據(jù)。在設打邊樁施工時，測量人員應合理控制邊樁間距，且應采取撒設生石灰等方式對填方邊界進行標記。

2.2.2 加固平整基底技術(shù)要點

在對中小型水利工程進行土方填筑施工時，施工單位應高度重視對填筑基底的平整壓實處理工作。施工人員應利用專業(yè)碾壓設備壓實加固基底，碾壓遍數(shù)一般應控制在3-5遍左右，以確保基底的承載性能能夠達到土方填筑施工要求[3]。在完成對基底的碾壓平整處理后，施工單位應指派專業(yè)技術(shù)人員對基底的承載性能以及抗壓性等各項指標參數(shù)進行檢測分析，在檢驗合格后才能開展后續(xù)的施工作業(yè)，以保證水利工程土方填筑的施工質(zhì)量。

2.2.3 開挖土方施工技術(shù)要點

在開挖土方施工時，施工單位應準確掌握工程區(qū)域土質(zhì)結(jié)構(gòu)特征以及其性能參數(shù)，并應合理選擇土方開挖施工機械設備的型號規(guī)格，科學確定設備臺套，以保證施工質(zhì)量和效率均能夠達到水利工程施工要求。土方開挖施工時，施工單位應加強對土層坍落度的檢測，以保證施工按期。同時，施工單位應根據(jù)挖填結(jié)合的施工要求分別堆放填筑土料以及廢棄土料，確保土料能夠得到充分的利用，以減少施工材料的浪費。在土方開挖施工過程中，施工單位還應加強與氣象預報部門質(zhì)檢單溝通，及時掌握天氣變化情況，以便及時采取防干燥以及防雨等技術(shù)方法，以保證土方填筑施工的順利進行。

2.2.4 土料攤鋪施工技術(shù)要點

在中小型水利工程土方填筑施工過程中，土料攤鋪施工是核心技術(shù)環(huán)節(jié)之一。施工單位在進行攤鋪作業(yè)前應先指派專業(yè)技術(shù)人員詳細檢測土方填料的成分比例以及含水量等各項指標性能參數(shù)，嚴禁在土方填筑施工中使用變質(zhì)土料，以保證施工質(zhì)量。如施工中所使用的土料為黏性土質(zhì)時，施工單位應先將土料中所含砂石清理干凈，之后才能用于攤鋪作業(yè)。同時，在施工時還應指派專業(yè)測量人員對土料攤鋪施工進行控制測量，以確保土料攤鋪覆蓋全面、邊線準確清晰。在卸料施工時，施工單位應利用自卸車輛以進占法等方式將土料卸載至指定位置，并應按照從下到上的順序以進退錯距等技術(shù)工藝逐層順坡攤鋪土料。施工單位應指派技術(shù)人員對土料攤鋪厚度進行嚴格的控制，一般土料每層攤鋪厚度應控制在20cm-30cm之間，也可根據(jù)水利工程土方填筑施工的實際情況進行相應的調(diào)整[4]。在對不同層進行攤鋪作業(yè)時，施工單位可以根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況選擇不同攤鋪施工技術(shù)工藝，以保證攤鋪質(zhì)量符合施工要求。

2.2.5 土方碾壓施工技術(shù)要點

在中小型水利工程的土方填筑施工中，壓實作業(yè)重要施工內(nèi)容，對施工技術(shù)有較高的要求。施工單位應在壓實作業(yè)前應嚴格按照設計標準準確控制碾壓土料的含水量，一般其含水量應控制造1%-4%之間。同時，施工單位應通過現(xiàn)場試驗確定碾壓的次數(shù)以及碾壓速度等各項施工技術(shù)參數(shù)，以確保土料碾壓密實度和壓實度等各項指標參數(shù)均符合施工技術(shù)規(guī)范要求。在棉蚜過程中，施工單位可以根據(jù)嚇唬實際情況采取分段碾壓等施工方式，在碾壓時應合理控制壓實設備的走行速度，確保壓實機勻速行駛，并且不得出現(xiàn)中途突然停頓或轉(zhuǎn)彎等情況。施工單位應指派專業(yè)技術(shù)人員對碾壓后的土層厚度、均勻度以及壓實度等進行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)存在超厚或者漏壓等問題時應及時采取相應的處理措施。

2.2.6 結(jié)合面處理施工技術(shù)要點

在中小型水利工程的土方填筑施工中，通常會采用分段填筑的施工方式，因此，各分段之間結(jié)合面的處理就成為了施工中的重難點環(huán)節(jié)。施工單位應準確掌握結(jié)合面處理施工技術(shù)，并按照施工技術(shù)方案要求合理控制結(jié)合面部分的高差和坡度等技術(shù)參數(shù)。在進行錯縫碾壓施工時應合理控制其寬度，以保證施工質(zhì)量。

2.2.7 邊坡修整施工技術(shù)要點

在完成中小型水利工程的基本土方填筑施工后，施工單位還應對邊坡進行整形處理，確保其坡度、標高以及尺寸等均符合設計標準要求。施工單位應指派專業(yè)測量人員利用專業(yè)測量儀器設備等對各項技術(shù)參數(shù)進行測量校核，以便據(jù)此開展削坡整形作業(yè)，直至所有指標參數(shù)確認無誤后才能進行后續(xù)施工。

2.2.8 排水處理施工技術(shù)要點

在中小型水利工程的土方填筑施工過程中，如果施工現(xiàn)場由于地下水水位較高或者降雨而產(chǎn)生積水，不僅會對土方填筑施工的進行產(chǎn)生不利的影響，而且還會造成土層承載性能下降等問題。因此，施工單位應準確掌握施工區(qū)域的地下水水位變化以及天氣變化，并在施工現(xiàn)場設置排水溝、降水井、集水井以及截水溝等降排水設施，以防止施工現(xiàn)場有積水存在，給中小型水利工程土方填筑施工帶來安全隱患。

2.3 中小型水利工程土方填筑施工現(xiàn)場技術(shù)控制要點分析

中小型水利工程的土方填筑施工是一項較為復雜的系統(tǒng)性工程，涉及多項施工技術(shù)，對施工單位以及施工人員的技術(shù)能力、施工設備的技術(shù)水平等均有較高的要求，因此施工單位應成立專門的施工技術(shù)指導監(jiān)督小組，對施工現(xiàn)場的所有工序環(huán)節(jié)進行監(jiān)督，并及時向施工人員提供及時指導，以提高中小型水利工程土方填筑施工的規(guī)范性和準確性，從而有效提高土方填筑施工的質(zhì)量和效率，為中小型水利工程項目的整體施工建設奠定良好的基礎。

3、某中小型水利工程土方填筑施工技術(shù)實踐應用分析

3.1 該水利工程項目中施工準備技術(shù)要點

某水利工程建設規(guī)模屬于中小型項目，根據(jù)該水利工程項目的現(xiàn)場情況，施工單位配置了挖掘機、自卸車輛、裝載機等施工設備，以及經(jīng)緯儀和全站儀等施工測量儀器，以滿足土方填筑施工要求，施工設備和測量儀器的配置臺數(shù)可參見表1所示。同時，在施工準備階段，施工單位還應全面清洗施工現(xiàn)場，避免有各種雜物存在。施工單位還應對基底部分進行壓實平整處理，確保基底的承載能力以及平整度均符合施工要求，為后續(xù)土方填筑施工的開展奠定良好的基礎。

表1 水利工程土方填筑施工設備配置明細表

3.2 該水利工程項目中施工技術(shù)要點

3.2.1 施工測量技術(shù)分析

在該水利工程項目的土方填筑施工中，施工單位指派專業(yè)測量人員應用全站儀、水準儀、經(jīng)緯儀以及鋼卷尺等各項施工測量儀器設備開展測量放線工作。在測量放線時，測量人員應以施工控制點為基礎，注意測定工程中線、施工導線，并要對水準點進行復測，將測量誤差控制在允許的范圍內(nèi)。該水利工程土方填筑施工的測量誤差控制標準可參見表2所示。各基準線測定后應用白石灰等進行明確標記。而在打邊樁作業(yè)時，測量人員應根據(jù)該水利工程項目的施工測量要求將樁間距控制在30cm左右，對于部分情況較為復雜的施工段則可以對樁間距進行相應的調(diào)整。測量人員應采取撒石灰方式將施工段的土方填筑邊界清晰標示。

表2 水利工程土方填筑施工測量要求

3.2.2 處理基底技術(shù)分析

在該水利工程項目的土方填筑施工中，施工單位應首先對施工場地基底表面進行徹底地清理，之后再通過機械作業(yè)方式在基底開展開挖作業(yè)，開挖深度應達到基底下方80cm左右。在園地翻松作業(yè)時，翻松厚度應控制在20cm左右，且應摻入6%的石灰等，之后應對基底進行碾壓巖石。基底的壓實度應達到87%以上。之后還應在壓實層上方填筑6%的石灰土共4層，且何曾填筑厚度均應控制在20cm左右。每層填筑完成后均應進行碾壓壓實，且應根據(jù)填筑層的不同合理控制壓實度。其中最底層的壓實度應達到90%以上，而其他各層基底的壓實應逐層增加，而最上層的壓實度應控制造95%以上，以保證土方填筑施工中對基底承載性能的要素，在完成上述4層的填筑壓實施工后，施工單位還應鋪設一層20cm厚度的12%石灰土基層，且該層的壓實度應達到96%。基層壓實平整處理是該水利工程土方填筑施工中的基礎性環(huán)節(jié)，不僅工程量較大，需要使用大量的人力以及物力資源，而且對施工技術(shù)水平和施工質(zhì)量有很高的要求，因此施工單位應結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，準確掌握施工技術(shù)要點。為后續(xù)土方填筑施工創(chuàng)造良好的前提條件。

3.2.3 攤鋪施工技術(shù)分析

在該水利工程項目的土方填筑施工中，施工單位應根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點合理確定土料攤鋪施工技術(shù)工藝。邊坡部分的土料攤鋪是施工中的重點技術(shù)環(huán)節(jié)。施工單位應對攤鋪土料進行處理，清除土料內(nèi)的雜質(zhì)，確保土料的含水量控制在設計標準范圍內(nèi)。該水利工程的土方填筑施工中，按照設計要求需要使用一定的砂料，施工單位應嚴格檢測其透水性等質(zhì)量性能指標參數(shù)，以確保其符合該項目土方填筑施工要求。同時，施工單位應通過現(xiàn)場試驗對松鋪厚度等技術(shù)參數(shù)進行優(yōu)化，以提高施工質(zhì)量。本次土料攤鋪作業(yè)應采用分層攤鋪方式，施工單位應準確控制各層松鋪厚度，確保松鋪厚度和服0.2m-0.3m的施工要求。在完成攤鋪后還應對邊緣進行必要的修整。

3.2.4 壓實施工技術(shù)分析

該水利工程項目的土方壓實施工采用的是機械碾壓方式，且應逐層進行碾壓，以保證壓實度達到設計標準。在碾壓作業(yè)前，施工單位應采用輕型推土機對作業(yè)面進行找平作業(yè)，并在低速條件下進行4-5遍左右的預壓，以提高作業(yè)的平整度和密實度。在對各松浦層進行碾壓時，均應進行6-8次左右壓實作業(yè)，且應按照從兩側(cè)到中間的順序逐步推進。碾壓過程中應準確控制壓實設備的走行速度，應按照2km/h的速度勻速行駛。如果同時采用多臺碾壓設備同步進行壓實作業(yè)時，應將各臺設備之間的重合部分寬度控制在15cm-25cm之間，避免出現(xiàn)漏壓等情況。在碾壓過程中，碾壓設備和填筑邊界之間應保持500mm以上的間距，避免出現(xiàn)倒棱或者溜坡等情況。對于難以采用機械碾壓作業(yè)方式的坡邊以及邊角部位可以采用人工作業(yè)方式使用小型夯實設備將其夯壓密實。在碾壓過程中，施工人員應加強對土壤濕潤度的檢測，一旦土壤表面干燥度超過允許范圍時，應及時采取灑水潤濕等處理措施，確保上下層直接結(jié)合緊密。完成碾壓作業(yè)后，施工單位應指派技術(shù)人員對壓實度進行嚴格的檢測分析，以保證施工質(zhì)量。

結(jié)語：

在中小型水利工程的施工過程中，施工單位應全面勘察工程區(qū)域的土質(zhì)特點以及地質(zhì)水文條件，確保土方填筑施工技術(shù)方案具有較高的合理性和可行性。同時，在土方填筑施工過程中，施工單位應科學組織施工人員設備，結(jié)合現(xiàn)場情況優(yōu)化施工技術(shù)工藝，準確確定各項施工技術(shù)參數(shù)，并加強對各施工環(huán)節(jié)的技術(shù)監(jiān)督和指導，提高土方填筑施工技術(shù)應用效果，為促進中小型水利工程土方填筑施工質(zhì)量和效率的全面提升提供可靠的技術(shù)支撐，從而推動我國中小型水利工程建設工作的健康有序發(fā)展，為各地區(qū)社會經(jīng)濟的現(xiàn)代化建設奠定良好的基礎。