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水利工程土方填筑工藝較為復雜,涉及單元劃分、測量放線、軟土清理、攤鋪填料、碾壓夯實、抽樣檢驗等。在施工過程中若材料質量不達標、技術操作不規范、施工監測不到位等,均可能造成質量缺陷及安全隱患,嚴重影響了水利工程的使用壽命。為避免上述問題,水利工程施工環節應加大對土方填筑的重視力度,做好準備、嚴把標準、規范操作、防微杜漸,從而保障水利工程項目安全、可靠、穩定運行。

1.某水壩工程概況

某水壩工程位于本市河流上游,主要用于攔砂蓄水,其包括攔砂壩和潛壩兩大部分,如圖1所示。上述水壩施工過程中嚴格依照國家標準編制施工技術方案,根據“定位放線—清方削坡—備料—基槽開挖—清基—壩基施工—壩體施工—養護”這一關鍵流程開展施工,安全效益和經濟效益顯著。

2.水利工程土方填筑施工的基本原則及施工工藝

2.1基本原則

所謂土方填筑就是指在自然地面上鋪散外運來的建筑物料,通過壓實等一系列的處理最終實現高度的增加,土方填筑在施工的過程中應遵循以下基本原則。

（1）土層均勻原則。想要切實保障水利工程整體質量,需要使各土層土方填筑質量均勻,對此,實踐工作中應當借助于人工與機械操作方式嚴把各段土方填筑質量。具體而言,一是縱向施工開展實際作業,各段土方含多層土層,而在對其加以分段處理過程中,需使土層高度一致；二是實際作業時針對土方分段所形成的高度差,需盡可能控制其坡度（一般不高于35°）,保障土層均衡效果,并且還需科學控制土層厚度；三是以機械為主、人工為輔落實土方填筑,落實好壓實、整平、強度夯實。

（2）挖填結合原則。結合相應施工標準要求,實踐作業時應切實把握好土方平衡,特別是針對需要的土方量以及填筑的總量等要加以全面考慮。具體操作環節需要關注到填筑材料的選取,既要對現有土料加以妥善利用,同時也要注意加強統籌規劃,兼顧質量、進度、成本等方面因素。實際開挖時需要對土方回填加以有效管理,分段回填并加以科學規劃,實現挖填結合。

（3）就近取材原則。水利工程本身具有系統復雜性特點,而作為這其中一道基礎性工序,土方填筑實踐作業時應盡量避免增添項目施工負擔,特別是強調技術落實的便利程度,因此實際施工過程當中往往要遵循就近取材的基本原則。一般而言,水利工程施工作業場地大多固定且偏僻,需要相關負責人員對其環境條件加以全面調研,科學選定供料場高程、位置,從而妥善落實就近取材,圖1某水壩工程概況保障水利工程施工質量與效率并節約成本。

2.2施工工藝

研究過程中主要借鑒該水壩施工中的關鍵工藝和技術操作,分析水利工程土方填筑環節中的注意事項,具體內容如下。

（1）基槽挖方。該水利工程采用機械開挖方式。首先對基槽施工段進行劃分,依照水域內施工環境合理設定相應操作區域；其次,對上述區域進行測量放線,確定基槽挖方的起始點和終止點、基槽挖方的中線及邊線,依照放線設定樁標,確定挖方數據；再次,依照樁標上的各項標注進行基槽挖方施工,通過挖掘機反鏟開挖,將多余土運輸到挖方區域外集中處理；最后,人工配合挖掘機對基槽挖方進行處理,及時清理基槽挖方內的散落土體,在基槽挖方過程中設置排水溝、集水坑等,實施攔沙壩的排水施工。

（2）地基處理。該水利工程中全面清理基槽周圍的耕土、腐殖土、雜草、樹木、樹根、軟弱土層、洞穴等,依照要求對地基進行平整、壓實。軟土層處理過程中按要求換土回填,保證在平整壓實后地基不出現陡坡,岸壩不呈階梯形,提升了壩體的整體質量,延長了其使用壽命。

（3）碎石墊層施工。該水利工程墊層施工的過程中依照設計要求對攔沙壩的碎石層進行合理構建,確定碎石墊層厚度,使用打夯機將碎石打入到基土中,提升攔沙壩穩定性,增加攔沙壩基底摩擦系數。常規碎石墊層鋪設過程中主要選取壩頂溢流技術,從壩頂傾倒碎石后平整,進行夯實。

（4）壩體施工。該水利工程壩體施工時首先設置好測量放線,對基準點和皮數桿進行設定,確定水域攔沙壩的構建指標及坡度；其次,彈好軸線、邊線、溢流口和其他尺寸位置線,并復核標高；再次,使用垂直運輸、水平運輸、壩體砌筑和料石安裝等小型機械對塊石進行放置,依照攔沙壩設計圖紙構建壩體；最后,選取合理砂漿混合比,將砂漿攪拌均勻后灌注到塊石上,壓實,平整。

（5）清理修復。對壩體周圍廢料進行清理,實施針對性保護。定期檢查伸縮縫、沉降縫等,一旦發現水域攔沙壩出現上述問題要及時進行縫隙修復,對縫隙進行二次泥漿灌注、壓實和平整,最大限度降低水域攔沙壩伸縮縫、沉降縫等的影響。出現沖擊壩體損傷時可以適當選取加筋混凝土,在攔沙壩壩體上設置肋板,對其進行混凝土加固。上述修復過程中人員需要嚴格控制混凝土的強度等級以及鋼筋的直徑,依照攔沙壩損傷狀況實施針對性調整,以提高肋板的防沖能力。

3.土方填筑中的注意事項

3.1準備環節

水利工程土方填筑過程中應加大對準備工作的重視力度,按照土方開采、裝料、運輸、卸料、鋪散、壓實等環節的工藝需求,進行劃分、設計和檢查,如圖2所示。上述過程中首先要明確技術人員、施工人員、管理人員及監督人員工作職責；其次,要按照水利工程標準及要求明確施工工序,編制施工技術方案,確定施工的關鍵環節及注意事項,做好進場前的管控,即：

（1）料場規劃。應從空間、時間、數量三要素出發,進行料場位置的選擇、料場空間的規劃、運輸路徑的設置等,以保證低成本開采、裝料及運輸。同時,還要嚴格控制材料質量,避免由土石料不達標、開采不規范等引起的安全質量缺陷。

（2）現場清理。為進一步提升水利工程土方填筑效果,在施工前應進行填土清理,將表面浮土、雜物垃圾等清掃干凈。要對施工過程中可能產生的廢料、垃圾等進行規劃,實現集中排放,避免影響土方填筑施工質量。

（3）材料檢查。要對進場前的裝置設備、土石料等進行審查,確認廠家資質是否達標、材料質量是否合格、材料證書是否齊全等。同時,土石料進場時及使用前均需進行材質檢驗,確定達標后方可使用到水利工程施工中。

3.2關鍵操作

按照某水壩施工情況,在土方填筑過程中應嚴格控制測量放樣、平整壓實、攤鋪夯實及削坡整型環節的施工操作,即：

（1）測量放樣。對照設計圖紙檢查位置坐標是否準確、施工距離是否標準。確定無誤后,根據水準點進行打樁,間距一般為30m,可根據實際情況適當調整,并使用白灰按樁放線,明確填筑區。該過程禁止人員隨意走動,避免踩踏邊線,影響土方填筑效果。

（2）平整壓實。一般土方填筑過程中雜物清理完畢后,人工平整即可。但某水壩施工時大多為軟土基層。為保證土方填筑的穩定性,該工程采用采樣機對清理完畢后的中間土層進行平整壓實,兩端鋪振動板配合人工壓實。

（3）填料攤鋪。土方填筑時應重點關注攤鋪過程,對照工藝指標,規范施工操作。1）土石料檢驗合格開始回填時,一般采用機械攤鋪配合人工作業形式。回填過程中要在測量放樣邊線基礎上超填10cm-30cm,達到指定高程后應削坡至斷面；2）攤鋪過程中可使用推土機,由低向高,逐層攤鋪,每一層土石料厚度＜30cm,可根據情況進行調整。

（4）夯實碾壓。每一層攤鋪完畢后,均要使用機械壓實。為避免用力過大造成土體沉降,可采用小型蛙式夯實機,多回數夯壓,如表1所示。每一回夯實碾壓過程中均需要注意間距,按照前進后退錯距的方式交叉作業,保證兩側搭接長度＞0.3m。而在邊界夯實碾壓時應控制搭接長度＞0.5m。整個過程必須連續進行,且根據濕度情況適當在平面灑水,以保證回填層的可靠性和穩定性。

（5）削坡整型。該環節主要是對填筑邊坡進行處理,在初次平整后應掛線對邊坡進行約束。土石料填筑完畢后,通過人工方式對邊坡進行修整,調整其標高、尺寸、坡面平整度等。

4.土體填筑的質量控制

水利工程土體填筑施工操作較為復雜,在處理的過程中必須做好前期準備、強化現場管理、開展運維管控,這樣才能夠從根本上改善水利工程的安全性能和使用效益。

（1）前期準備。要對水利工程土地填筑需求進行全方位分析,包括設計方案分析、現場觀察檢測等,從歷史數據及實地檢測結果兩部分出發,全面把握施工要點及技術方案,這樣才能夠保證土體填筑的科學性、高效性和可靠性。而在水利工程土體填筑施工方案設計時,應注意針對現場條件選擇對應處理方案,對比各攤鋪操作、壓實機械的適用性、可操作性、經濟性等,切合實際、因地制宜,形成最佳施工方案。

（2）現場管理。要按照水利工程土體填筑的施工標準和技術規范做好質量管理,由專業監督管理人員開展現場管控,對重點工程、隱蔽工程等環節施工質量進行監測,保證其嚴格依照技術標準開展。同時,還要做好現場數據的自動記錄,尤其是在碾壓作業環節,應對土石料情況、碾壓機械類型、重復碾壓間距、碾壓次數的關鍵參數進行實時記錄追蹤,從而為后續質檢和管理提供有效參考依據。

（3）質量檢測。水利工程坡面、壩體等容易出現由積水、沖刷等導致的滲透、開裂、坍塌等問題。為此,必須要在土體填筑過程中做好質量檢測,通過檢查填筑料強度、碾壓過程中濕度控制等,避免以次充好、粗制濫造等問題。同時,還要在施工環節進行取樣檢測,通過工程儀器（水準儀、經緯儀等）測定工程參數是否達標。并按要求填寫清楚《填方質量驗收通知單》,做好填筑位置、填筑尺寸、填筑標高等的追蹤記錄,為驗收管理提供參考依據。

5.總結

水利工程土方填筑過程中應從準備環節、施工環節和質量控制等環節出發,做好施工技術規范和施工操作檢驗,保證人員能夠在工程標準基礎上高質量、高效益地完成土方填筑工作任務。同時,要針對具體的項目因地制宜,對土方填筑環節的施工指標進行調整,以確保土方填筑質量與工程實際相契合,從根本上改善水利工程的安全性、可靠性和穩定性。

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作者:賴舒靜 單位:廣州市增城區水務建設管理所