填方渠道施工與質(zhì)量控制

欒東江 許建軍

輸水渠道由于采用了襯砌等防滲措施，對地形和縱坡有了更強的適應(yīng)性，可以在滿足使用要求的前提下盡可能縮短長度或提高高程，因而出現(xiàn)許多填方（或半填半挖）渠道，填方渠道的施工質(zhì)量控制不嚴(yán)，在運行當(dāng)中極有可能發(fā)生沉陷或潰渠，造成不應(yīng)有的損失。引額濟克西干渠引水工程項目屬國家大II型工程，渠道全長217.184km，最大流量61m3/s，其中填方渠道(或半填半挖)長101.3km，填方量291.8萬m3／s，最高處渠頂與地面的高差為18.73m。沿線缺水，料場地質(zhì)情況復(fù)雜，施工作業(yè)面多強度大。我們采取了一些行之有效的施工方法和質(zhì)量控制措施?，F(xiàn)結(jié)合本工程的實際情況談?wù)勌罘角朗┕づc質(zhì)量控制。

一、土料選擇與實場含水量的控制

（一）對土料和料場的基本要求。為了保證渠堤穩(wěn)定，首先要求土料壓實后有足夠的強度，其次要有較好的透水性，以減小凍脹對襯砌砼板的破壞，因此西干渠填方渠道土料全部采用砂礫石、礫質(zhì)土和砂壤土，不允許使用粘性土料。

（二）增加土料含水量的措施。西干渠所有填方渠道土料場附近無地表水，地下水位很低，天然含水量均低于最佳含水量，需采取增加含水量的措施。根據(jù)天然土層豎向滲透系數(shù)較高的特點，對填方渠道料場我們?nèi)坎捎弥韫嗨疂駶櫷翆拥姆椒ㄒ栽黾雍俊８鶕?jù)料場的平坦程度和需水量確定畦的大小和高度，畦的大小一般不小于5m×l0m。畦塊灌水需用量用下列公式估算：Q=rdo·H（w—wo+W'），式中：H—土料濕潤深度（取土深），m；Q—單位面積所需濕潤水量，t／㎡；rdo—土料天然密度，t／m3；W—需達(dá)到的含水量；Wo—土料天然含水量（挖深坑刻槽取樣測定）；W'—土料濕潤、蒸發(fā)和運輸中損失的含水量，一般4%—5％。不同土料所需濕潤的時間各不相同，透水性較好的土料時間短一些，透水性較差的土料長一些。若畦中水深

50-60cm，12小時內(nèi)可滲完，3-4天后可使用。超過24小時滲完，6-7天后可使用。

表一灌水后平均含水量隨時間變化情況

通過對幾個不同土質(zhì)的料場平均含水量連續(xù)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)以下特性，隨著時間的延長其含水量穩(wěn)定在某一值，可維持10天或更長時間內(nèi)只有很小的變化，且這個值與最佳含水量較為接近，灌水后濕潤深度、含水量隨時間變化情況如圖一所示。根據(jù)這個特性料場含水量就很容易得到控制。西干渠填方渠道土料施工含水量與最優(yōu)含水量相比變化范圍-3％—+2%之間。

圖一：灌水后濕潤深度，含水量隨時間變化示意圖

二、土方填筑前的準(zhǔn)備工作

（一）基礎(chǔ)清理。 填方渠道必須清除植被、草根、腐植土、鹽堿土和粉細(xì)砂，局部鹽堿塊和膨脹土應(yīng)挖除，采取換土措施。岸坡段要根據(jù)設(shè)計要求處理，確保填方渠基平順穩(wěn)定。此項工序完工后應(yīng)作為隱蔽工程由業(yè)主會同設(shè)代代表、監(jiān)理和施工單位聯(lián)合驗收。

（二）施工前的準(zhǔn)備。干渠項目部對全填方和填方數(shù)量在20萬m3以上的渠段均要求在填筑前作碾壓實驗，復(fù)核設(shè)計指標(biāo)，確定施工所必須的厚度、碾壓遍數(shù)和含水量上下限等參數(shù)。碾壓實驗報告由監(jiān)理公司上報業(yè)主和設(shè)代處審核通過后方可進行填筑施工。驗收合格的渠基在填筑前應(yīng)灑水、碾壓密實、刨毛以備上料。根據(jù)施工強度和作業(yè)面具體情況確定好各種機械設(shè)備的數(shù)量，最重要是根據(jù)碾壓實驗情況確定碾壓設(shè)備的規(guī)格和數(shù)量。干渠填方渠道的碾壓設(shè)備全部要求采用10t以上自行或托式振動碾，所有作業(yè)面高峰時期使用振動碾24臺，確保了碾壓質(zhì)量。

三、填方施工和質(zhì)量控制

（一）每層填筑的寬度。為了確保碾壓質(zhì)量，每層兩側(cè)應(yīng)有足夠的富余寬度，其值由填方厚度和渠道內(nèi)外邊坡的坡度確定。

由下式計算：△B=h／i+b

其中：△B—每層一側(cè)設(shè)計寬度以外的富余寬度，m；h—每層填料壓實厚度，m；i—渠道內(nèi)側(cè)或外側(cè)邊坡坡度；b—機械運行安全寬度，0.5m—0.8m

（二）填方施工。渠道土方填筑應(yīng)嚴(yán)格按照碾壓實驗報告中的厚度、含水量和碾壓遍數(shù)進行。半挖半填方量較小的渠段也應(yīng)根據(jù)實際情況適時調(diào)整有關(guān)參數(shù)使干密度或相對密度達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。層間結(jié)合面應(yīng)灑水刨毛后方可進行下一層填筑。上料含水量要均勻，不應(yīng)超厚，嚴(yán)格控制碾壓遍數(shù)，各種設(shè)備協(xié)調(diào)配合。接縫結(jié)合面的坡度和建筑物所預(yù)留的填方坡度不應(yīng)陡于1:3。

（三）質(zhì)量控制。干渠填方渠道每100m為一個單元工程，每500m3填筑料取一個式樣，一側(cè)渠堤每層不少于2個，每層填筑完成后必須進行工序質(zhì)量評定，由現(xiàn)場監(jiān)理檢查并審核施工單位自檢資料，得到認(rèn)可后方可進行下—層填筑。渠道填筑完成，內(nèi)邊坡削坡完畢，項目經(jīng)理部會同設(shè)代、監(jiān)理工程師、施工單位和實驗室等有關(guān)部門組成土方填筑質(zhì)量檢查組，對己完成的填方渠道進行抽檢，主要檢查內(nèi)邊坡。方法是，在內(nèi)邊坡沿渠道橫向刻50cm *50cm槽沿槽底取樣，數(shù)量可根據(jù)層厚確定。使用灌砂法或灌水法試驗需把槽底修成踏步形狀，在水平面上試驗。不同高程檢測結(jié)果與施工單位自檢結(jié)果進行復(fù)核，試樣不合格時應(yīng)增加檢測數(shù)量測量，不合格點是否集中，計算合格率是否滿足質(zhì)量要求，不合格的填方渠道需經(jīng)處理合格后方可進行下道工序施工。

結(jié)束語：（1）渠道土石填筑是渠道工程施工中的一個重要環(huán)節(jié)，施工工藝并不復(fù)雜，但要控制好質(zhì)量卻有一定難度，業(yè)主、監(jiān)理和施工單位應(yīng)高度重視。（2）渠道土石填筑施工可參照使用《碾壓土式石壩施工技術(shù)規(guī)范》中有關(guān)條款。（3）在填方渠道渠堤內(nèi)外側(cè)邊坡上容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，一般是由于碾壓時富余寬度不夠造成的，深度不大，可挖除后從底部向上沿邊坡分層夯實即可。（4）填方渠道高度小于渠深時，應(yīng)采用二堤分別填筑的施工方法，可節(jié)省土方加快進度。填方高度大于渠深一半時，應(yīng)采用全斷面填筑的施工方法，若層間充分灑水并連續(xù)施工時，當(dāng)渠堤頂部達(dá)到設(shè)計高程時，中部挖出的土方在含水量不小于施工含水量下限時，可重新用于其它部位的填筑。

參考文獻：

[1] 樓洪瑞 .《水利工程施工基礎(chǔ)知識》

[2] 顏宏亮，于雪峰.《水利工程施工》