席正哲,彭 成
(遼寧省大伙房水庫輸水工程建設局,沈陽110166)
根據所在地取土區(qū)土的顆粒組成情況,可供土料包括卵石、礫石、礫質土、砂、粉砂、粉土、砂壤土、壤土、黏土、重黏土以及由上述某些土類派生的粉質砂壤土、粉質壤土等土類。其中粗粒土包括卵石、礫石、礫質土、砂等;細粒土包括粉砂、粉土、砂壤土、壤土、黏土、重黏土以及由上述某些土類派生的粉質砂壤土、粉質壤土等土類[1]。
在堤防工程填筑中宜采用細粒土類填筑,細土類中的中粉質壤土以及黏粒含量≤40%的粉質黏土更為適宜作為筑堤土料,因為黏粒含量過低的土壤不易壓實,土體也易失水開裂。然而黏粒含量過低的土的碾壓含水率很難掌握,當含水率小時,經碾壓后的填土仍很松散,達不到規(guī)定的質量要求;當含水率稍大一些碾壓時,會發(fā)生“彈簧土、橡皮土”現象,且粉性土的抗?jié)B透變形的能力較低,堤防高水位運行時,背水坡較易發(fā)生滑坡或流土破壞;干旱季節(jié)如果堤坡表面植物覆蓋稍有稀疏,則會塵土飛揚,影響交通和環(huán)境[2]。
堤防工程對土體碾壓施工時,主要控制的兩大指標為土的最優(yōu)含水率和最大干密度,土中所含水分達到最優(yōu)時,土的干密度達到最大,土體最密實,從而最大程度的保證工程質量和安全。土中水分含量過高,土顆粒表面的薄膜水會增厚,引起土體膨脹,不容易擊實,常見的有橡皮土、彈簧土的說法。
實際工程中都是先對需要回填壓實的土料進行室內擊實試驗,對擊實試驗中采用輕型擊實或者重型擊實取決于土質和壓實要求。堤防工程碾壓適用于采用羊足碾、氣胎碾、重型鏟運機等碾壓機具,所采用的壓實機具的選型要與擊實標準相匹配。
堤防工程屬于重點工程,施工前應根據設計文件要求的壓實度、擊實試驗得出的最優(yōu)含水率和最大干密度要求,對選定的土料和壓實機具進行工地現場碾壓試驗。通常的小型堤防工程有時可按實際料場土的自然含水率(穩(wěn)定值)進行控制,再通過現場碾壓試驗對設計施工參數進行適當修正,如果差別較大,則在設計階段就要擬定有效的技術措施。而堤防屬于大中型堤防工程,質量控制要求嚴格,必須使上堤土料含水率控制在最優(yōu)含水率,否則要作處理。
通過碾壓實驗得到的參數主要包括:碾壓機械類型、鋪土厚度、碾壓遍數等。
鋪土前先進行上層基面鑿毛處理,以便于上下土層間土料的結合。不同的碾壓機具有不同的影響深度。攤鋪厚度不宜過厚,過厚不宜壓實;攤鋪厚度也不宜過薄,過薄會增大工作量,降低工程效率。故需針對碾壓機具試驗幾種鋪土厚度,分別對不同鋪土厚度層以下土料取樣測其密度,最終選定最佳鋪土厚度。
施工作業(yè)面要加強統(tǒng)一管理,應做到統(tǒng)一鋪土和碾壓,并配備平土機具參與整平作業(yè),作業(yè)段與段之間出現高差時應以斜坡相接,斜坡的坡度一般不陡于1∶5,上堤土料的塊狀粒徑應嚴格控制,對塊狀粒徑超過10 cm的土塊必須進行破碎,避免出現大的塊狀土堆積而形成的架空層現象。
施工過程中作業(yè)段之間未進行認真處理或層面未過界碾壓時,作業(yè)段處會形成虛土、塊狀土堆積現象,從而出現界溝、界墻等隱患部位。分段作業(yè)面的最小長度,機械作業(yè)≥100 m,人工作業(yè)≥50 m。應分層統(tǒng)一鋪土,統(tǒng)一碾壓,嚴禁出現界溝、界墻。施工中應將界溝、界墻一定范圍內的填土挖開后重新分層鋪土填筑,與兩側填土以斜坡相結合,斜坡的坡度在1∶3~1∶5,并適當地增加碾壓遍數。填筑作業(yè)應按水平層次鋪填,不得順坡填筑。
為保證新、老堤更好的連接,首先應對老堤表面進行清理,去除雜草、樹枝等雜物,并將老堤坡削成1∶3~1∶5的緩坡,保持老堤與新堤緩坡連接,根據填土的進度進行逐層清理,以保證接頭處填土很好地結合,高差比較大時可適當放緩坡度。對于老堤坡上堅硬的黏土,在采用削緩堤坡的同時,可以沿緩堤坡上開挖一條結合槽,使新、老堤更好地連接。
建筑物兩側回填土的施工宜在建筑物的混凝土強度達到設計值70%以上強度時進行。先將建筑物表面的乳皮、粉塵等清除,對表面外露的鐵件割除后,再用水泥砂漿覆蓋保護。填筑時須將建筑物表面濕潤,邊涂泥漿邊填土并人工夯實,涂泥漿高度應與鋪土厚度一致,嚴禁泥漿干涸后再鋪土、夯實,避免結合處產生接觸滲透和沖刷。
雨季堤身填筑施工隨時關注天氣預報,盡量避開雨期施工,在填筑土層時保持至少2%的坡面。雨前用振動碾快速壓實表層松土封面,并特別注意保持填筑面平整,及時排水避免積水。雨后填筑面應進行犁翻晾曬處理,經檢驗含水率合格后方可復工。
[1]曹大明.堤防工程施工質量控制分析[J].中國新技術新產品,2011(02):112.
[2]魏成利.水利工程施工質量的研究[J].中國水利,2005(12):15-16.