渠道中等膨脹土換填施工工藝

關(guān)鍵詞：膨脹土開挖 施工排水 換填 

　　0 引言 

　　河北省南水北調(diào)建管局第四工程建設(shè)部管轄范圍內(nèi)，膨脹土沿渠道軸線剖面渠底線以上累計分布8.798km，中等膨脹土累計3.78km，弱膨脹土5.018km。其中，渠道樁號118+769～121+985為中等膨脹土，且地下水水位較高，是我部膨脹土施工的難點。本文以該段渠道為例論述膨脹土施工工藝。膨脹具有吸水膨脹、失水收縮的特性。根據(jù)各方治理膨脹土經(jīng)驗，采取“以防為主，支擋為輔”的處理措施。在防水的同時，結(jié)合坡面排水設(shè)施，及時疏排坡面積水，防止地表徑流入邊坡土體。過水?dāng)嗝娴呐蛎浲敛扇�換土封閉和壓重雙重措施，確保過水?dāng)嗝孢吰路�(wěn)定。樁號118+769～121+985渠道過水?dāng)嗝孀笥疫吰录扒�底填反濾料，鋪設(shè)軟式透水管等排水設(shè)施；過水?dāng)嗝嬲惩翐Q填厚度為垂直坡面2.5米，渠道襯砌過水?dāng)嗝嫫卤葹?:3.5。 

　　1 工程概況 

　　渠道樁號118+769～121+985，為冰水積壟崗地貌，地形起伏較大，地面高程82.1～94.5m，渠底高程77.95～77.816m，渠道挖深5～16.6m。地層巖性：為下更新統(tǒng)Q1冰水積及湖積而成的粘砂礫多層結(jié)構(gòu)，表層為薄層礫質(zhì)粘土覆蓋，厚度1.0～3.0m；下部為厚層具脹縮性壤土、粘土夾粉砂、中砂，壤土、粘土厚度3.0～15.0m，自由膨脹率36％～99％，以中等膨脹潛勢為主。粉砂、中砂厚度1.5～8.0m。渠坡主要由具中等膨脹潛勢的Q1壤土粘土夾粉砂及中砂構(gòu)成，渠坡長期穩(wěn)定性差。渠底及坡腳多處為粉砂。地下水分布極不均勻，水位高于渠底約1.5m～12m。 

　　2 施工控制 

　　2.1 總體安排。膨脹土換填施工安排在非雨季施工。施工前，在基坑頂部周圍修建截流溝和擋水坎，防止外部地面徑流進(jìn)入工作面。為防止凍結(jié)，負(fù)溫情況下不進(jìn)行膨脹土換填施工。為避免開挖成型的的坡面長期暴露，防止邊坡失穩(wěn)。換填施工一經(jīng)開始，不得無故停止；因故停歇時間較長時，對工作面采用塑料布等進(jìn)行覆蓋。 

　　2.2 工序控制。膨脹土換填施工程序:施工排水→膨脹土開挖→渠基排水施工→分段、分層回填→削坡清基。以下詳述各工序質(zhì)量控制方法。 

　　2.2.1 施工排水。渠道118+769～121+985段在施工期間出現(xiàn)了不同程度的夾層水，夾層水高度不一，有些部位已形成明流。在土方開挖過程中，在渠道中心位置先行開挖排水明溝，明溝深度超出開挖深度1m左右。視夾層水的流量設(shè)置集水井，井內(nèi)放置污水泵排水。在開挖至渠底高程時，在渠道中心位置開挖永久排水溝，溝內(nèi)填河卵石濾水。 

　　2.2.2 膨脹土開挖。膨脹土開挖的方式和普通土開挖方式相同。采用1.0m3的反鏟挖掘機(jī)開挖，15T自卸汽車運(yùn)輸，160kw推土機(jī)棄渣場推平。 

　　2.2.3 渠基排水施工。渠坡排水要開挖盲溝，盲溝沿渠坡對稱布設(shè)，單坡縱向布設(shè)三條，橫向間隔8米全線布設(shè)。排水盲溝采用小型挖掘機(jī)開槽，開槽完成后，人工配合機(jī)械進(jìn)行砂礫石反濾料的填筑。填筑分兩次，第一層填至集水管底部高程，用夯機(jī)按要求夯實，然后安裝軟式透水管，第二層填至設(shè)計頂高程。在渠底換填土以下和換填土以上分別鋪設(shè)30cm和15cm砂礫料。渠底換填0.3m厚的砂礫料，在砂礫料層中埋設(shè)橫向集水管。待渠底開挖至設(shè)計高程后，開始填筑砂礫料層。用自卸汽車運(yùn)輸，挖掘機(jī)攤鋪，推土機(jī)找平后，按要求壓實。壓實后人工開挖埋設(shè)軟式透水管的溝槽，埋設(shè)集水管。待安裝完成后，利用開挖的砂礫料回填溝槽，夯機(jī)夯實。換填土以上鋪設(shè)15cm厚砂礫料，施工方法同上。 

　　2.2.4 粘土換填。粘土換填施工程序為：施工準(zhǔn)備→堤基處理→土料開采→堤基填筑→坡面修整。施工方法：根據(jù)碾壓試驗確定的施工工藝，換填采用10t自卸汽車運(yùn)土，推土機(jī)和平地機(jī)整平，20t單鋼輪振動壓路機(jī)（凸塊）靜壓2遍，振壓6遍，自下而上分層填筑。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：無不合格土進(jìn)場；回填范圍內(nèi)的坑、槽、井已按設(shè)計要求處理；鋪土厚度允許偏差0～-50mm；鋪填邊線允許偏差+100～+300mm；壓實度不小于0.90；成型后表面無顯著凹凸，無彈簧土，無松土，無雜物；質(zhì)量控制：為保證換填土與原基的良好結(jié)合，換填坡面進(jìn)行開蹬處理，開蹬高度與鋪土層厚度相同即40cm。經(jīng)檢測合格的換填土料方可進(jìn)入施工現(xiàn)場。鋪土厚度采用鋼釬檢測，鋪填邊線采用全站儀檢測，碾壓完成后，采用環(huán)刀法檢測壓實度。一層的檢測項目全部合格后，方可進(jìn)行下一層回填施工。本段回填全部完成后，開始下一段換填施工。兩段結(jié)合處的虛土全部清除，并削成1/3斜坡。 

　　2.2.5 削坡清基。為保證設(shè)計斷面內(nèi)干容重達(dá)到設(shè)計要求，鋪料時預(yù)留30cm余量，在換填完成后，按設(shè)計線將坡面修整平順。削坡的方法：測設(shè)堤頂線和堤腳線，沿設(shè)計堤頂線和堤腳線掛設(shè)準(zhǔn)線，削坡機(jī)結(jié)合人工進(jìn)行削坡。 

　　3 結(jié)語 

　　施工過程中控制工序質(zhì)量，確保優(yōu)良工程。“人、機(jī)、料、法、環(huán)”的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，做到“人負(fù)其責(zé)、設(shè)備配套、加強(qiáng)各種材料的質(zhì)量控制、施工方法先進(jìn)適用、保護(hù)環(huán)境”。 

　　參考文獻(xiàn)： 

　　[1]《南水北調(diào)中線一期工程總干渠渠道膨脹土處理施工工法》（NSBD-ZXJ-4-01）.南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局.2010.12. 

　　[2]《南水北調(diào)中線一期工程總干渠渠道膨脹巖處理施工技術(shù)要求》（NSBD-ZXJ-2-02）.南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局.2010.12. 

　　[3]《南水北調(diào)中線一期工程渠道工程施工質(zhì)量評定驗收標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（NSBD7-2007）.南水北調(diào)工程建設(shè)委員會辦公室.2007.05.