摘要:本文總結(jié)了堤防土方填筑作業(yè)施工方法,并分析堤防土方填筑施工中的影響因素,并對土方填筑施工中的常見問題和處理措施進行分析,以期給相關(guān)施工人員做一參考。 

  關(guān)鍵詞:堤防;土方;施工;技術(shù) 

  中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A 

  堤防工程建設(shè)受到黨中央、國務(wù)院的高度重視,是我國水利建設(shè)中的重要項目,是保障人民生命財產(chǎn)安全不受水災(zāi)害影響的基本保證,隨著經(jīng)濟快速增長,通過新建、擴建、改建的堤防工程越來越多,提高堤防施工質(zhì)量的要求也越來越高,堤防工程中的土方的施工質(zhì)量與施工工藝也越來越得到重視。 

  一、堤防土方壓實施工方法 

  根據(jù)圖紙技術(shù)要求、筑堤土質(zhì)、施工場地、施工機械以及施工部位等原因,堤防土方回填一般采取機械壓實方法和人工夯實方法。堤防土方施工壓實機械一般有羊足碾、光輪壓路機、輪胎壓路機、振動壓路機、蛙式夯和內(nèi)燃打夯機等。 

  壓實機械選定以后,首先應(yīng)進行土方碾壓實驗,通過試驗為工程土方填筑選擇滿足設(shè)計要求的、合理的碾壓技術(shù)參數(shù)(鋪土厚度、碾壓遍數(shù));適宜的土料含水率范圍值;取土、卸料、平整、碾壓等施工方法,以指導(dǎo)堤防全線施工。 

  (一)、機械壓實方法 

  為保證填土壓實的均勻性及密實度,避免壓實機械下陷,提高碾壓效率,先使用推土機推平,碾壓機械壓實土方時,應(yīng)控制行駛速度,并要控制壓實遍數(shù)。用平碾壓路機進行填方壓實,應(yīng)采用“薄填、慢駛、多次”的方法,填土厚度均不應(yīng)超過25~30cm,每層壓實遍數(shù)壓實試驗確定遍數(shù)確定,碾壓方向應(yīng)從兩邊逐漸壓向中間,碾輪每次重疊寬度約15cm~25cm,避免漏壓。運行中碾輪邊距填方邊緣應(yīng)大于500mm,以防發(fā)生溜坡倒角。邊角、邊坡邊緣壓實不到之處,應(yīng)鋪以人力夯實或小型夯實機具配合夯實。平碾碾壓一層完后,使用推土機或刨毛機將表面刨毛,土層表面太干時,應(yīng)灑水濕潤后繼續(xù)回填,以保證上、下層結(jié)合良好。 

 。ǘ、人工夯實方法 

  機械壓實不到之處和小面積回填土采取人工夯實辦法。 采用蛙式打夯機等小型機具夯實時,一般填土厚度不宜大于25cm,每層壓實遍數(shù)3~4遍,打夯之前對填土初步平整,打夯機依次夯打,均勻分布,不留間隙。 在打夯機工作不到的地方用人力打夯,虛鋪厚度不大于20cm,人力打夯前應(yīng)將填土初步整平,打夯要按一定方向進行,一夯壓半夯,分層夯打。 

  二、影響堤防土料壓實度的因素 

  土料壓實度與許多因素有關(guān),其中主要影響因素為:土料(土料的粒徑)、土料含水量、每層壓實厚度、壓實機具、碾壓遍數(shù)等。 

  (一)、土料(土料的粒徑)的影響因素 

  不同類型土的壓實性能是不一樣的,砂礫土、砂土及亞砂土等土容易壓實,這些土有足夠的穩(wěn)定性,用這些土填筑的堤防,沉陷較;粉土和細亞砂土稍差,這些低粘性土也比較容易被壓實,在飽水情況下,這些土容易變成流動狀態(tài),并失去承載能力,用這種土填筑的堤防的邊坡,如不作相應(yīng)加固,容易受水沖刷;亞粘土和重亞粘土的壓實要困難得多,這些土具有較高的粘性和不透水性;最難壓實的土是粘土,在潮濕狀態(tài)下,這種土不穩(wěn)定,并容易發(fā)生剪切破壞,粘土的特點是液限大,最佳含水量大而最大干密度小。 

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  碾壓需要克服土顆粒間的內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力,才能使土顆粒產(chǎn)生位移并相互靠近。土的內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力是隨著密實度而增加的,土的含水量越小時,土顆粒間的內(nèi)摩阻力越大,壓實到一定程度后,某一壓實功不能克服土顆粒間的抗力,壓實所得的干密度小。當含水量增加時,水在土顆粒間起潤滑作用,使土的內(nèi)摩阻力減小,因此,同樣的壓實功可以得到較大的干密度。在這個過程中,單位土體積中空氣的體積逐漸減小,而固體體積和水的體積逐漸增加,當土的含水量達到某一限度后,雖然內(nèi)摩阻力還在減小,但單位土體中空氣的體積已壓縮到最小限度,而水的體積不斷增加,由于水是不可壓縮的,因此在同一壓實功下,土的干密度反而逐漸減小,土只有在某一含水量下,才能壓實到最大干密度,這個含水量稱為最佳含水量。 

  (三)、壓實厚度的影響 

  土在碾壓機械的作用下,壓應(yīng)力隨深度增加逐漸減小,其影響深度與壓實機械、土的性質(zhì)和含水量有關(guān)。鋪土厚度應(yīng)小于壓實機械壓土時的作用深度,但其中還有最優(yōu)土層厚度問題,鋪得過厚,要壓多遍才能達到規(guī)定的密實度。鋪得過薄,則也要增加機械的總壓實遍數(shù)。在碾壓機械、鋪土厚度及碾壓遍數(shù)一定的條件下,壓實操作時宜先輕后重、先慢后快、先邊緣后中間。壓實時,相鄰兩次的輪跡應(yīng)重疊輪寬的1/n(n為碾壓遍數(shù)),保持壓實均勻,不漏壓,對于壓不到的邊角,應(yīng)鋪以人力或小型機具夯實。壓實過程中,經(jīng)常檢查含水量和密實度,以達到符合規(guī)定壓實度的要求。 

  (四)、壓實機械的影響 

  對堤防土料要進行充分的壓實,以增大其密實度和不透水性,主要是通過壓實機械完成的,常用的壓實機械分為靜壓碾壓、振動碾壓和夯擊三種基本類型。壓實效果與土的性質(zhì)、顆粒級配、含水量和壓實機械的類型與性能參數(shù)等有密切的關(guān)系。例如粘性土以采用具有靜壓的羊腳碾為好,而砂性土以振動碾效率最高,粒徑級配良好的土,比較容易壓實。如顆粒粒徑單一,同一粒徑的居多數(shù),其粒徑級配的分布不良,就難以壓實。土中適量的含水量(即最佳含水量)能起潤濕作用,易使土密實并增強其粘結(jié)性。含水量過高或過低都降低壓實效果。 壓實機械的選用在水利工程施工中,一般采取以下原則:對于砂礫填筑材料應(yīng)選用振動碾壓機械比較合理.;而對于粘性土應(yīng)該選用光輪壓路機或凸塊壓路機.;一般的壤土,可選用中型光輪振動壓路機。羊足碾一般用于碾壓粘性土,不適于砂性土,因在砂土中碾壓時,土的顆粒受到羊足較大的單位壓力后會向四面移動而使土的結(jié)構(gòu)破壞。松土碾壓宜先用輕碾壓實,再用重碾壓實,效果較好。碾壓機械壓實填方時,行駛速度不宜過快,一般振動碾、平碾不應(yīng)超過2km/h;羊足碾不應(yīng)超過3km/h。   (五)、碾壓遍數(shù)的影響 

  由于碾壓遍數(shù)和壓實度均為有限性,也就是碾壓遍數(shù)達到一定,其壓實度不在增加,甚至會產(chǎn)生一些意外的負面影響,出現(xiàn)超壓或其他破壞。在實際施工中,開始壓實時,土的干密度急劇增加,待到接近土的最大干密度時,壓實遍數(shù)增加,而土的干密度幾乎沒有變化,因此,不要盲目過多地增加壓實遍數(shù)。 

  三、堤防土方填筑質(zhì)量控制 

  施工質(zhì)量檢查和控制是堤防工程安全的重要保證,她貫穿于工程施工的各個環(huán)節(jié)和施工全過程。堤防土方填筑質(zhì)量控制主要包括土料場的質(zhì)量檢查和控制和施工現(xiàn)場質(zhì)量檢查和控制。 

 。ㄒ唬⑼亮蠄龅馁|(zhì)量檢查和控制 

  經(jīng)常檢查所取土料的土質(zhì)情況、土塊大小、雜質(zhì)含量和含水量等,其中含水量的檢查和控制尤其重要,簡單方法是“手檢”,手握能成團,手搓成碎塊,則含水量合適。精確檢測可使用含水量測定儀。若土料含水量偏高,應(yīng)改善料場的排水條件和采取防雨措施。另一方面需將含水量偏高的土料進行翻曬處理或采取輪換掌子面的方法,將土料含水量降到規(guī)定范圍再開挖。若含水量偏低,對粘性土應(yīng)考慮在料場加水,對非粘性土可在堤防工作面灑水。當土料場含水量不均勻,應(yīng)考慮堆筑土牛,使含水量均勻后在外運。 

 。ǘ⑹┕がF(xiàn)場質(zhì)量檢查和控制 

  在堤防填筑作業(yè)施工現(xiàn)場,應(yīng)對鋪土厚度、土塊大小、含水量、壓實后的干密度等進行檢查,一般土料使用環(huán)刀法進行測定。堤防工程施工戰(zhàn)線較長,土料質(zhì)量差別很大,對填筑質(zhì)量進行現(xiàn)場干密度的檢測應(yīng)依據(jù)水利工程質(zhì)量檢測實施辦法規(guī)定,可每1000m堤長抽檢一個斷面,每個合同標段應(yīng)抽測不少于3個斷面,每填筑層不少于3個以上的檢測點,取樣點應(yīng)分布在堤防頂層以下,1、2級堤防的填筑干密度合格率下限為90%,3級為85%,不合格樣品不得低于設(shè)計干密度的96%,且不能集中在一個區(qū)域內(nèi)。 

  結(jié)束語 

  水利工程施工是一門綜合性很強的學(xué)科,水利工程施工中的堤防填筑質(zhì)量問題已經(jīng)成為當前堤防工程施工管理工作的一項重要內(nèi)容,加強水利施工管理,是促進水利工程效益充分發(fā)揮的需要;只有按照施工規(guī)范施工,不斷的加強施工技術(shù)創(chuàng)新,才能保證水利工程施工質(zhì)量。 

  參考文獻: 

  [1]陳征偉.淺談水利工程中土方回填施工技術(shù)[J].河南科技,2013,10:37. 

  [2]柴飛.水利工程中土方回填施工技術(shù)的應(yīng)用論述[J].科技視界,2013,21:177. 

  [3]薛力山.水利水電工程中土石壩施工技術(shù)探討[J].城市建設(shè)理論研究,2012,(10). 

  [4]李東飛.水利工程土石壩施工技術(shù)探討[J].《河南水利與南水北調(diào)》,2012,(12):103-104.