摘要：本文总结了堤防土方填筑作业施工方法，并分析堤防土方填筑施工中的影响因素，并对土方填筑施工中的常见问题和处理措施进行分析，以期给相关施工人员做一参考。
关键词：堤防；土方；施工；技术
现阶段，国务院、党中央对于堤防工程建设给予了相当高的重视。作为我国水利建设中的一项关键项目，堤防工程建设可谓是确保人民生命安全与财产安全的重要前提。近些年来，在高速发展的经济的推动下，我国出现了大量扩建、新建、改建的堤防工程，对堤防施工质量提出了相当高的要求。与此同时，堤防工程中的土方施工工艺和施工质量也备受关注。
一、堤防土方压实施工方法
对堤防土方进行压实时需要综合考虑施工区域的筑堤土质、设计要求、现场条件、机械设备等因素，可以选择人工处理与机械压实相结合的方式来完成堤防土的回填过程。其中，可以用于堤防土压实的机械包括羊足碾、轮式压路机、蛙式夯实机、振动压路机、打夯机等类型。
根据现场情况选择合适的压实机械后，应先对土方进行碾压测试，根据测试结果确定工程土方填筑过程需要满足的碾压工艺条件，包括碾压的次数与土层铺设的实际厚度，将土料的含水率设定在合理范围，确定取土、运输、卸料、碾压等具体施工工艺，实现对堤防施工的全面指导。
（一）、机械压实方法
为了确保填土压实过程各个部位都能达到所需的密实度，同时促进碾压效率的提升以及房子压实机械发生凹陷的问题，应先通过推土机对土层进行推平后再利用碾压设备将土方充分压实，合理调整压实设备的运行速度及其压实次数。通过平碾压路机来完成填方的压实过程，按照“薄填、多次、慢压”的原则将填土层的厚度控制在25～30cm的范围内，可以通过压实测试的方法来确定各层需要达到的压实次数，由两边往中间区域过渡的方式逐渐完成整个碾压过程，相邻两道碾轮间的重叠宽度应介于15cm～25cm之间，防止出现漏压的现象。确保碾轮边缘与填方的边缘距离至少保持在500mm，有效避免产生溜坡倒角的情况。对于边坡等无法被机械充分压实的部位应进一步通过人工夯实的方式提高这些部位的密实度。当一层碾压结束后，应利用推土机对其表面实施刨毛，对于比较干燥的土层还因该对其进行洒水湿润处理再重新进行回填，从而确保上层与下层间形成紧密结合状态。
（二）、人工夯实方法
人工夯实主要被用于机械设备无法压实的部位以及某些需要通过小面积回填土的情况。通过蛙式打夯机等一些小型机具进行夯实处理时，应将填土厚度控制在25cm以内，并对各层分别压实3～4次，之后对填土进行整平之后再开始打夯，采用打夯机按照设定顺序完成夯打过程，确保形成均匀分布状态，充分消除间隙。对于打夯机无法开展工作的区域则通过人工方式进行打夯，同时将虚铺的厚度控制在20cm以内，采用人力打夯方式时同样也需要对填土进行整平处理，采取分层夯打的模式。
二、影响堤防土料压实度的因素
土料的压实度受到多种不同因素的共同影响，主要包括：土料粒径、各层厚度、含水量、碾压次数、压实设备等。
（一）、土料（土料的粒径）的影响因素
各类土料都具有各自特定的压实特性，其中，砂土、砂砾土与亚砂土都较易被压实，并且稳定性也较高，采用这类土进行堤防填筑时，通常不会发生沉陷的问题；细亚砂土与粉土也较易被压实，但是处于饱水的条件下很容易形成较高的流动性，无法继续发挥承载作用，选择这类土料来填筑堤防必须对其采取有效的加固措施，防止受到雨水、河水的冲刷作用；重亚粘土与亚粘土透水性较差，并且黏度很高，因此不易被压实；粘土是目前最难被压实的一类土料，特别是处于潮湿的环境中，其结构缺乏稳定性，较易受到剪切力的作用而发生明显破坏，可以获得较高的含水量，并且干密度也较低。
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（二）、土料含水量的影响
碾压需要克服土颗粒间的内摩阻力和粘结力，才能使土颗粒产生位移并相互靠近。土的内摩阻力和粘结力是随着密实度而增加的，土的含水量越小时，土颗粒间的内摩阻力越大，压实到一定程度后，某一压实功不能克服土颗粒间的抗力，压实所得的干密度小。当含水量增加时，水在土颗粒间起润滑作用，使土的内摩阻力减小，因此，同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中，单位土体积中空气的体积逐渐减小，而固体体积和水的体积逐渐增加，当土的含水量达到某一限度后，虽然内摩阻力还在减小，但单位土体中空气的体积已压缩到最小限度，而水的体积不断增加，由于水是不可压缩的，因此在同一压实功下，土的干密度反而逐渐减小，土只有在某一含水量下，才能压实到最大干密度，这个含水量称为最佳含水量。
（三）、压实厚度的影响
对土料实施机械碾压处理时，当土层的深度增大后，压应力也会随之降低，具体变化趋势受到机械设备、土料特性与实际含水量的共同影响。应根据压实设备能够到达的作用深度来确定合理的铺土厚度。当上述工艺条件都确定之后，在后续压实期间应按照先缓慢轻压再快速重压的方式完成压实过程，并且要按照从边缘往中间的方向。确保相邻轮迹形成合适的重叠宽度，使整体压实过程形成均匀的状态，避免出现漏压的情况，遇到某些边角区域无法被压实的问题，可以通过人力以及采取小型机的方法来夯实。
（四）、压实机械的影响
采用压实机械对堤防土料进行压实时主要包括振动碾压、静压碾压与夯击共三类。实际压实效果受到土料特性、含水量、设备种类及其工作参数的共同作用。比如，采用羊脚碾方式可以对粘性土产生良好的压实效果。为土层加入一定量的水分使其达到合适的含水量可以发挥良好的润湿效果，能够提高土层的密实度与粘结力。对于水利工程的施工过程应根据下述原则来合理选择压实设备：振动碾压机械通常被用于砂砾土料的压实，凸块压路机通常被用于粘性土的压实，光轮振动压路机械则适用于大多数普通土料。羊足碾可以被用在黏度较大的土料中，但不适用于砂性土，这是由于对砂土进行碾压时，羊足会对土层颗粒产生很大压应力作用使这些颗粒往不同方向移动，导致土层结构发生破坏。
（五）、碾压遍数的影响
由于碾压遍数和压实度均为有限性，也就是碾压遍数达到一定，其压实度不在增加，甚至会产生一些意外的负面影响，出现超压或其他破坏。在实际施工中，开始压实时，土的干密度急剧增加，待到接近土的最大干密度时，压实遍数增加，而土的干密度几乎没有变化，因此，不要盲目过多地增加压实遍数。
三、堤防土方填筑质量控制
施工质量检查和控制是堤防工程安全的重要保证，她贯穿于工程施工的各个环节和施工全过程。堤防土方填筑质量控制主要包括土料场的质量检查和控制和施工现场质量检查和控制。
（一）、土料场的质量检查和控制
经常检查所取土料的土质情况、土块大小、杂质含量和含水量等，其中含水量的检查和控制尤其重要，简单方法是“手检”，手握能成团，手搓成碎块，则含水量合适。精确检测可使用含水量测定仪。若土料含水量偏高，应改善料场的排水条件和采取防雨措施。另一方面需将含水量偏高的土料进行翻晒处理或采取轮换掌子面的方法，将土料含水量降到规定范围再开挖。若含水量偏低，对粘性土应考虑在料场加水，对非粘性土可在堤防工作面洒水。当土料场含水量不均匀，应考虑堆筑土牛，使含水量均匀后在外运。
（二）、施工现场质量检查与控制
进行堤防施工时，需全面检测铺土层厚度、含水量、土块尺寸、干密度等参数，并采用环刀法对土料实施取样测试。堤防工程的实际施工线路往往都很长，所使用的各类土料质量也存在明显区别，因此需根据水利工程质量监测方法对现场土料干密度进行测试，按照1000m的间隔长度来设定断面的抽检距离，各合同标段需至少抽检3个断面，从堤防的顶部进行取样，其中不合格试样的干密度应达到设计值96%以上。
结束语
水利工程施工是一门综合性很强的学科，水利工程施工中的堤防填筑质量问题已经成为当前堤防工程施工管理工作的一项重要内容，加强水利施工管理，是促进水利工程效益充分发挥的需要；只有按照施工规范施工，不断的加强施工技术创新，才能保证水利工程施工质量。
论文作者:黄志华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/24
标签：压实论文; 堤防论文; 含水量论文; 土方论文; 土层论文; 密度论文; 料场论文; 《建筑学研究前沿》2018年第18期论文;