浅谈长江堤防施工质量控制

浅谈长江堤防施工质量控制

邵凯1严嘉华2董敏3

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（南京市水利规划设计院有限责任公司南京210006）

【摘要】长江堤防施工，其主要内容包括料场规划、施工放样、堤基清理、摊铺碾压、质量检查与验收等，其中堤防填筑施工技术是极为重要和关键的工序，本文就堤防施工质量控制重点进行分析。

关键词：堤防；土料；填筑速率；质量控制

1、工程概况

本工程由划子口河左岸至兴隆洲上坝段，实际建设长度为1.968km，其中轧花厂改线段500m为新筑堤防。设计洪水位为10.00~9.85m，堤顶高程为12.00m~11.85m，堤防等级为2级。堤顶宽8.0m，堤防采用黄粘土填筑，压实度不小于0.92；堤顶新建防汛沥青砼道路，净宽6m，并设2%横坡；迎水坡保留现有护砌，局部破损段进行修复，现有挡浪墙顶部部分拆除，洪水位以上或老挡墙以上采用草皮护坡。轧花厂改线段迎水面采用12cm厚C20砼预制块护坡，护坡底部及顶部均是砼格梗,坡脚设干砌石固脚；背水坡坡比1:2.5，第一段在9.0m高程处设4.0m宽平台，平台以下按1:2.5放坡至现状地面，背水侧全部铺草皮，坡脚排水沟外侧设C20砼预制块巡查便道。

2、土料的选择

本工程设计要求堤身采用黄粘土填筑，压实度不小于0.92，填土粘粒含量取15%~30%，塑性指数为取15~20，且不得含有植物根茎、砖瓦垃圾等杂质，粘土土料含水率与最优含水率的允许偏差为±3%，土方分层压实，分层厚度可取0.3m。开工前，施工单位对当地土料场进行了充分调查，结合施工现场实际进行了筛选，并对筛选后每一个料场进行见证取样送检，试验项目包括标准击实试验、颗粒分析试验、液塑限试验等，全面掌握各料场的物理力学指标，最终根据试验结果选择满足设计要求且经济合理的料场。

3、碾压试验

根据设计部门提出的填筑干密度或压实度的要求，施工单位在开工之前要用规定的土料和压实机具进行1次工地现场碾压试验。通过碾压试验取得合理的碾压遍数、铺土厚度、土料含水率控制范围、碾压机具等参数，以核实土料设计填筑标准的合理性，并绘制相应参数曲线，从曲线中分别查出不同铺土厚度所对应的压实遍数和最优含水率，最后再分别计算单位压实遍数的压实厚度进行比较，以单位压实遍数的压实厚度最大者为最经济合理。经过反复试验，最终确定在最优含水率控制范围内，铺土35cm厚，碾压6-8遍的碾压组合最为经济合理。根据施工所需采用YZ18J-3自行碾，有效碾重18t，振动频率为Hz，激振力为336/180KN，振动碾的行走速度小于4Km/h，进占法进料。

通常的中小型堤防工程要达到最优含水率控制是做不到的，所以有时也可按实际料场土的自然含水率（稳定值）进行控制，再通过现场碾压试验对设计施工参数进行适当修正，如果差别很大则在设计阶段就要拟定有效的技术措施，确保满足设计要求。

4、施工过程质量控制

4.1含水率变化对压实度的影响

施工和运行期间,需尽量采取有效的措施控制填筑土料的含水率,建议控制在最优含水率左右或者略低于最优含水率，特别要防止土料含水率升高。当含水率稍大一些,碾压时会发生“弹簧土”现象，这时一方面应改善料场的排水条件和采取防雨措施，另一方面需将含水率偏高的土料进行翻晒处理，或采取轮换掌子面的办法，使土料含水率降低到规定范围内。当含水率较小时，经压实后的填土仍很松散，达不到规定的压实度要求，对于粘性土应考虑在料场加水，严禁在摊铺土料时直接洒水，确保碾压质量。

4.2含水量不均匀对压实度的影响

由于现场土料总是呈粒状的多，而且要求快速取得结果，故尤其碾压前增加或减少含水量主要限于土团表面，因而击实曲线不能反映土的真正击实特性。对于粘粒含量较高的土类，这种影响会愈加显著，自然击实试验的精度会愈差，随之压实度的控制会造成失真，试验表明由于击实土样采取由“干到湿”和由“由湿到干”的不同制备方法，则最优含水量差值可达5%，最大干密度相差0.5g/cm3。当含水量不均匀时，应考虑堆筑“土牛”（大牛堆），使含水量均匀后再外运，保证碾压质量。

4.3土料的粘粒含量不均对于设计密度的影响

在实际施工过程中，土料的来源不同，导致土料的颗粒和粘度都会有所差异，这样在实际操作过程中，所出来的击实效果和试验室出来的击实干密度会有所差别，即使同试验室的结果相同，但也可能在击实过程中没有达到设计的孔隙率，也一样影响到了工程的质量。

4.4填筑速率对施工质量的影响

根据设计，该工程堤防施工采用逐步加高法控制加荷速率，即利用堤防本身的质量作为压载，分级逐渐施加荷载，使软土地基强度既逐渐适应上部荷载的增加，又不发生剪切蠕动，最后加至设计高度，缓慢地提高堤基的抗剪强度。若填筑速率过快，会导致堤身发生剪切变形，严重影响施工质量。

在大堤填筑土过程中，应进行施工期监测，根据现场原位监测分析结果，动态掌握地基变形和固结情况，以便控制与指导施工，优化施工进度与加荷速率，为安全与快速地完成工程建设提供依据。结合新筑堤段的工程地质条件和设计要求，本工程布置两个监测断面，桩号分别为K81+640（老河槽断面）和K81+740（堤防中间断面）。

设计提出的沉降速率控制标准为小于15mm/d，2012年2月9日，由于加载过大，观测结果是：1#断面（老河槽段）最大沉降速率23.5mm/d，位于高程7.5mm处，2#断面（堤中部）最大沉降速率37mm/d，位于高程7.9mm，沉降、水平位移、孔隙水压力均出现超出控制标准，施工方迅速停止加载，各项数值渐渐回落到控制速率之内，更加科学合理指导施工、控制填筑速率，保证了工程安全和质量，显示了现场原位监测的有效性及重要性。

5、结语

随着对环境的破坏，自然灾害越来越频繁的发生，长江堤防工程引起了社会的关注，但因堤防工程施工面广、工程量大、工序繁杂、隐蔽性强等特点，在堤防工程的施工过程中，工程质量问题时有发生，严重时危及到人们的生命财产安全。所以，在施工过程中，要针对工程实际，采取切实有效的施工质量管理措施，全面的提高堤防工程的施工质量对社会的安定团结有着十分重要的意义。

参考文献

[1]赵坤云，廖鸿志.长江中下游堤防及护岸工程，2003。

[2]董晓伟.长江堤防建设管理及护岸工程论文集，2006。