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(jìn)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(xiàn)標(biāo)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(jì)快速增長,通過新建、擴(kuò)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(jī)械以及施工部位等原因,堤防土方回填一般采取機(jī)械壓實方法和人工夯實方法。堤防土方施工壓實機(jī)械一般有羊足碾、光輪壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī)、振動壓路機(jī)、蛙式夯和內(nèi)燃打夯機(jī)等。 

  壓實機(jī)械選定以后,首先應(yīng)進(jìn)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。 

 。ㄒ唬、機(jī)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(jī)械下陷,提高碾壓效率,先使用推土機(jī)推平,碾壓機(jī)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(jī)進(jìn)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(jī)具配合夯實。平碾碾壓一層完后,使用推土機(jī)或刨毛機(jī)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。 

  (二)、人工夯實方法 

  機(jī)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(jī)等小型機(jī)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(jī)依次夯打,均勻分布,不留間隙。 在打夯機(jī)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(jìn)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(jī)具、碾壓遍數(shù)等。 

 。ㄒ唬、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,沉陷較小;粉土和細(xì)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。 

 。ǘ⑼亮虾康挠绊 

  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(dāng)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(dāng)土的含水量達(dá)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。 

 。ㄈ、壓實厚度的影響 

  土在碾壓機(jī)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(jī)械、土的性質(zhì)和含水量有關(guān)。鋪土厚度應(yīng)小于壓實機(jī)械壓土?xí)r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(dá)到規(guī)定的密實度。鋪得過薄,則也要增加機(jī)械的總壓實遍數(shù)。在碾壓機(jī)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(jī)具夯實。壓實過程中,經(jīng)常檢查含水量和密實度,以達(dá)到符合規(guī)定壓實度的要求。 

 。ㄋ模簩崣C(jī)械的影響 

  對堤防土料要進(jìn)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(jī)械完成的,常用的壓實機(jī)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(jī)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(qiáng)其粘結(jié)性。含水量過高或過低都降低壓實效果。 壓實機(jī)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(jī)械比較合理.;而對于粘性土應(yīng)該選用光輪壓路機(jī)或凸塊壓路機(jī).;一般的壤土,可選用中型光輪振動壓路機(jī)。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(jī)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。  。ㄎ澹、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(dá)到一定,其壓實度不在增加,甚至?xí)a(chǎn)生一些意外的負(fù)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、土料場的質(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(tuán),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(jìn)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(dāng)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、施工現(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(jìn)行檢查,一般土料使用環(huán)刀法進(jìn)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(jìn)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(biāo)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(qiáng)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(dāng)前堤防工程施工管理工作的一項重要內(nèi)容,加強(qiáng)水利施工管理,是促進(jìn)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(qiáng)施工技術(shù)創(chuàng)新,才能保證水利工程施工質(zhì)量。 

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