堤防填筑質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)定探討

余智囊，錢財(cái)富

（1.水利部淮河水利委員會(huì)，233000，蚌埠；2.水利部淮河水利委員會(huì)水利科學(xué)研究院，233000，蚌埠）

河道堤防是我國(guó)防洪工程體系的重要組成部分，是防御洪水的最后屏障。因此，對(duì)加固或新建堤防工程質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)定十分重要。通過對(duì)現(xiàn)有堤防填筑質(zhì)量與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)分析，指出其不足和存在的問題，確定今后的研究目標(biāo)和方向。

一、填筑土料的基本性質(zhì)試驗(yàn)

1.室內(nèi)物理力學(xué)試驗(yàn)

（1）土的物理性質(zhì)試驗(yàn)

包括土的密度、比重、含水率、界限含水率（液限、塑限、縮限）、顆粒分析、擊實(shí)特征參數(shù)等試驗(yàn)，用于土的工程分類及判斷土的狀態(tài)。

（2）土的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)

包括滲透性、壓縮性和強(qiáng)度試驗(yàn)等，主要目的是提供設(shè)計(jì)參數(shù)，如滲透系數(shù)、固結(jié)系數(shù)、變形參數(shù)、抗剪強(qiáng)度參數(shù)等。

（3）填筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)確定

設(shè)計(jì)可根據(jù)土的性質(zhì)，選取合適的堤防斷面進(jìn)行滲流、沉降和邊坡穩(wěn)定計(jì)算，確定土的壓實(shí)質(zhì)量指標(biāo)。

2.現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢測(cè)

（1）土的含水率試驗(yàn)

含水率是土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)之一，反映土的自然狀態(tài)，含水率的變化可引起土的一系列物理力學(xué)性質(zhì)改變。土的含水率試驗(yàn)為土樣在105℃～110℃溫度下烘至恒量時(shí)所失去的水質(zhì)量與恒量后干土質(zhì)量的比值，以百分率表示。

式中，w為含水率，m為濕土質(zhì)量，md為干土質(zhì)量。試驗(yàn)進(jìn)行兩次平行測(cè)定，取其算術(shù)平均值。

（2）土的干密度試驗(yàn)

土的干密度是單位體積的烘干土體質(zhì)量。堤防工程土的密度試驗(yàn)一般采用環(huán)刀法，即采用恒定體積的環(huán)刀（一般采用 100 cm3），按需要取原狀土或制備的擾動(dòng)土樣，兩端整平，將準(zhǔn)備好的環(huán)刀刃口向下放在土樣上；用切土刀（或鋼絲鋸）沿環(huán)刀外側(cè)，削成略大于環(huán)刀直徑的土柱，將環(huán)刀垂直下壓，邊削邊壓，至土樣頂面伸出環(huán)刀為止。將兩端余土削去修平，取剩余的代表性土樣測(cè)定含水率，擦凈環(huán)刀外壁并稱量。

式中，ρd為干密度，m環(huán)刀+土體為環(huán)刀和土體的總質(zhì)量，m環(huán)刀為環(huán)刀質(zhì)量，V環(huán)刀為環(huán)刀體積。

（3）土的擊實(shí)試驗(yàn)

擊實(shí)試驗(yàn)的目的是采用標(biāo)準(zhǔn)的擊實(shí)方法（沒有特別規(guī)定的情況下為輕型擊實(shí)），測(cè)定特定土的密度和含水率的關(guān)系，確定該土的最大干密度和最優(yōu)含水率。了解土的壓實(shí)特性，為工程設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)碾壓提供土的壓實(shí)資料。

試驗(yàn)前將一定量的風(fēng)干土樣，在橡皮板上用木碾碾散后過5 mm篩，取篩下土依次按約相差2%含水率制備不少于5個(gè)試樣，拌勻后裝入塑料袋或密封于盛土器內(nèi)靜置，使土中水分充分浸潤(rùn)，含水率分布均勻，一般靜置時(shí)間為12～24小時(shí)。

試驗(yàn)操作步驟如下：

①擊實(shí)儀放在堅(jiān)實(shí)地面上（固定試驗(yàn)室在儀器放置時(shí)就應(yīng)做到），在擊實(shí)筒內(nèi)壁和底板上涂一薄層潤(rùn)滑油，各部件安裝好，檢查儀器是否正常，并做好記錄。

②取制備好的土樣分層進(jìn)行擊實(shí)。擊實(shí)過程中應(yīng)在每層擊完后測(cè)量擊后高度，使擊實(shí)完成后余土高度滿足規(guī)范要求；下一層擊實(shí)前應(yīng)對(duì)上一層面刨毛，增強(qiáng)層間接合。擊實(shí)完成后，用修土刀沿護(hù)筒壁削挖后，扭動(dòng)并取下護(hù)筒，測(cè)量并記錄余土高度。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算各試樣的含水率和干密度。以干密度為縱坐標(biāo)，含水率為橫坐標(biāo)，繪制干密度與含水率的關(guān)系曲線，并畫出飽和曲線。由所繪制的干密度與含水率的關(guān)系曲線確定土的最大干密度和最優(yōu)含水率。

③當(dāng)直徑大于5 mm的顆粒含量占土總質(zhì)量比例小于等于30%時(shí)，采用下列公式進(jìn)行校正：

二、現(xiàn)有堤防填筑質(zhì)量控制

現(xiàn)有堤防填筑質(zhì)量與評(píng)定從施工自檢、監(jiān)理抽檢、第三方檢測(cè)與竣工驗(yàn)收檢測(cè)四個(gè)方面進(jìn)行控制。

1.施工自檢

施工自檢是施工單位在完成每道堤防填筑施工工序后，由施工單位質(zhì)檢部門對(duì)各工序的質(zhì)量情況進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)定。

2.監(jiān)理抽檢

監(jiān)理抽檢是施工單位在完成每道堤防填筑施工工序后，由監(jiān)理單位對(duì)各工序的質(zhì)量情況進(jìn)行抽檢與評(píng)定。

3.第三方檢測(cè)

第三方檢測(cè)是在對(duì)已建工程質(zhì)量有重大分歧時(shí)，項(xiàng)目法人委托具有相應(yīng)資質(zhì)等級(jí)的質(zhì)量檢測(cè)單位進(jìn)行檢測(cè)的行為。第三方檢測(cè)單位與施工單位和監(jiān)理單位應(yīng)沒有隸屬關(guān)系，對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行的檢測(cè)所出的成果應(yīng)具有一定的權(quán)威性、科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性和公正性。

4.竣工驗(yàn)收檢測(cè)

《水利工程質(zhì)量管理規(guī)定》《水利工程建設(shè)項(xiàng)目驗(yàn)收管理規(guī)定》和《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程》中提出，竣工驗(yàn)收檢測(cè)是工程全部完成后，項(xiàng)目法人委托具有相應(yīng)資質(zhì)的工程質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行全面檢測(cè)的行為。

三、堤防填筑質(zhì)量檢測(cè)內(nèi)容及方法

《堤防工程施工規(guī)范》SL 260—98確定的堤防填筑質(zhì)量自檢內(nèi)容有：土料質(zhì)量、堤基處理質(zhì)量、土方填筑質(zhì)量、堤防填筑外觀質(zhì)量等。

1.土料質(zhì)量

土料質(zhì)量檢測(cè)采用以現(xiàn)場(chǎng)目測(cè)、手測(cè)為主，輔以簡(jiǎn)易試驗(yàn)的方式，鑒別筑堤土料的土質(zhì)及天然含水率。發(fā)現(xiàn)料場(chǎng)土質(zhì)與設(shè)計(jì)要求有較大出入時(shí)，應(yīng)取代表性土樣做土工試驗(yàn)復(fù)驗(yàn)。

2.堤基處理質(zhì)量

堤基處理質(zhì)量檢測(cè)根據(jù)堤基處理措施的相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求確定質(zhì)檢的項(xiàng)目來確定相應(yīng)的檢測(cè)方法。

3.堤防填筑質(zhì)量

堤防填筑質(zhì)量檢測(cè)主要采用環(huán)刀法檢測(cè)土料干密度，根據(jù)室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)測(cè)得最大干密度，計(jì)算土方填筑壓實(shí)度。

4.堤防填筑外觀質(zhì)量

堤防填筑外觀質(zhì)量檢測(cè)主要采用量測(cè)法。

四、堤防填筑質(zhì)量檢測(cè)數(shù)量

1.施工自檢

堤防填筑質(zhì)量檢測(cè)取樣數(shù)量應(yīng)符合：每層取樣數(shù)量可控制在填筑量每100～150 m3取樣1個(gè)；特別狹長(zhǎng)的堤防加固作業(yè)面取樣時(shí)，可按每20～30 m一段取樣1個(gè)；若作業(yè)面或局部返工部位按填筑量計(jì)算的取樣數(shù)量不足3個(gè)時(shí)，也應(yīng)取樣3個(gè)；在壓實(shí)質(zhì)量可疑和堤防特定部位抽樣檢測(cè)時(shí)，取樣數(shù)視具體情況而定，但檢測(cè)成果僅作為質(zhì)量檢查參考不作為碾壓質(zhì)量評(píng)定的統(tǒng)計(jì)資料。

堤防填筑外觀質(zhì)量檢測(cè)數(shù)量為每200 m測(cè)4個(gè)測(cè)點(diǎn)。

2.監(jiān)理抽檢

土方填筑質(zhì)量、堤防填筑外觀質(zhì)量抽檢的數(shù)量為施工單位抽檢數(shù)量的1/3，且需滿足規(guī)范要求的最少抽檢數(shù)量。

3.第三方檢測(cè)

具體檢測(cè)數(shù)量一般由受委托單位針對(duì)工程質(zhì)量存在的重大分歧編制檢測(cè)方案，由項(xiàng)目法人和工程質(zhì)量監(jiān)督單位進(jìn)行審批確定。

4.竣工驗(yàn)收檢測(cè)

根據(jù)《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程》第4.1.10條，工程質(zhì)量抽檢項(xiàng)目和數(shù)量由工程質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)確定。

《堤防工程施工質(zhì)量評(píng)定與驗(yàn)收規(guī)程》中對(duì)土料填筑工程質(zhì)量抽檢主要內(nèi)容為干密度和外觀尺寸，并滿足：每2 000 m至少抽檢一個(gè)斷面；每個(gè)斷面至少抽檢2層，每層不少于3個(gè)點(diǎn)，且不得在堤防頂層取樣；每個(gè)單位工程抽檢樣本點(diǎn)總數(shù)不得少于20個(gè)。

五、堤防填筑質(zhì)量評(píng)定

堤防填筑質(zhì)量評(píng)定主要分為外觀質(zhì)量評(píng)定和填筑質(zhì)量評(píng)定兩個(gè)部分。

1.外觀質(zhì)量評(píng)定

堤防填筑外觀質(zhì)量合格標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按《堤防工程施工規(guī)范》（SL 260—98）表10.4.1-2和《堤防工程施工質(zhì)量評(píng)定與驗(yàn)收規(guī)程（試行）》表C.0.2規(guī)定執(zhí)行。

2.填筑質(zhì)量評(píng)定

填筑質(zhì)量評(píng)定合格標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)堤防等級(jí)確定，1級(jí)堤防壓實(shí)度不應(yīng)小于0.94，2級(jí)和高度超過6 m的3級(jí)堤防壓實(shí)度不應(yīng)小于0.92，3級(jí)以下及低于3級(jí)堤防不應(yīng)小于0.90。

3.工程質(zhì)量等級(jí)評(píng)定

施工自檢和監(jiān)理抽檢階段工程質(zhì)量等級(jí)評(píng)定按合格率分為不合格、合格和優(yōu)良3個(gè)等級(jí)。具體為：工程外觀質(zhì)量合格率小于70%為不合格，合格率大于等于70%小于90%為合格，合格率大于等于90%為優(yōu)良；填筑質(zhì)量滿足 《堤防工程施工質(zhì)量評(píng)定與驗(yàn)收規(guī)程（試行）》中表3.2.5規(guī)定為合格，合格率超過表中數(shù)值5%以上為優(yōu)良。

目前第三方檢測(cè)和竣工驗(yàn)收檢測(cè)參照已有規(guī)程規(guī)定執(zhí)行。一般第三方檢測(cè)和竣工驗(yàn)收檢測(cè)的數(shù)量遠(yuǎn)少于施工自檢和監(jiān)理抽檢數(shù)量，參照?qǐng)?zhí)行過程中對(duì)其合格性評(píng)定比較困難。

六、結(jié) 語

現(xiàn)在國(guó)家已針對(duì)施工質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)定制定了一系列規(guī)范，對(duì)施工行為和施工質(zhì)量進(jìn)行規(guī)定。然而施工隊(duì)伍水平參差不齊，使得堤防填筑質(zhì)量存在差異。因此需進(jìn)行第三方檢測(cè)和竣工驗(yàn)收檢測(cè)，而對(duì)第三方檢測(cè)和竣工驗(yàn)收檢測(cè)現(xiàn)尚未出臺(tái)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，急需進(jìn)一步深入研究，以保證檢測(cè)行為規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，從而確保堤防工程安全運(yùn)行。

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