沙漠渠道平台填筑工程的质量控制

顾玉柱

(郑州市水务局 450000)

缪晓涓

(郑州市引黄灌溉工程管理处 450000)

1 沙土填筑理论技术指标

1.1 工程地质

1.2 风积沙筑堤

在沙漠干燥缺水环境下如何进行风积沙碾压，是沙土填筑的关键。

沙土变形主要以压缩变形与湿陷变形为主。风积沙在干燥状态下(3%以下)具有较好的压实性。实践证明用干沙筑堤是可行的。

1.3 相对密度及颗分试验

沙漠地形复杂，起伏多变，沙质变化大，为确保工程质量优良，每5万方土或每100m做一次相对密度试验。对出现特殊沙质的绘出颗分曲线图，并计算不均匀系数及曲率系数，以此来判断其级配状况，重新确定控制指标。以便及时调整碾压参数，以保证试验数据的科学性、真实性。

1.4 铺土厚度及平整度

通过碾压试验，确定施工参数。推土机垂直渠线方向铺土，顺渠线方向整平。铺土厚度在40±5cm，铺土完成后，用水准仪测量铺土厚度及填筑面平整度。

2 沙土填筑试验过程中的质量控制

在沙土填筑时，应对填筑区天然干密度及碾压后干密度进行试验，以试验数据来对此填筑区的天然密实度加以分析。

2.1 现场取样

首先，在填筑区未经扰动的原状土建基面上，挖约85cm深试坑，取深度为70cm处的土样进行干密度试验，然后在本断面上其他位置取两组试样，并记录三组试样的具体位置及试验结果。清基工序结束后进行原基碾压，在深度为40cm的位置取3组土样，进行干密度试验，试验结果必须满足本段控制指标方可进行回填工序。

取样(环刀法)时除按要求(每400m3一点)取样外，还采用薄弱带多取样的方法加取土样。现场取样方法及具体位置:

a.取样人员在交接班时必须估算每层铺土土方量，严格按技术要求(每400m3取一组，少于400m3时至少取三组试样)取样。

b.取样部位要合理选择。回填工序开始后，先根据本层铺土土方量，确定取样个数，取样采用梅花状布置法取样。以下部位是薄弱带，需加取土样:山体与碾压工作面交接处(离交界线约0.5～1m);碾压工作面内外边线(向内约0.5～1m);两碾压工作面交界线处，取样试坑应挖至两层交界面后量铺土厚度，其2/3处(一般约为27cm)压实效果最差;结合面位置。

c.现场取样人员要随取样随记录主要项目(日期、层数、高程、铺土面积、铺土方量、取样深度、桩号、环刀号、取样部位、距渠中心线距离等)，并简要画出取样平面布置图加以说明分析原因。

2.2 室内试验

室内试验按要求采用烘干法对土样进行试验，控制温度在105～110℃，恒温烘干至6h，分别测定其含水率及干密度。

3 填筑过程中的质量问题分析

在填筑过程中时常会出现碾压不合格，进行分析可能出现的原因如下:

3.1 过压、漏压、欠压

在碾压过程中由于机手疏忽，碾压遍数过多，一定程度上对压实土壤进行了扰动，局部造成过压现象;因碾压搭接不良或疏忽边角位置，造成局部漏压;而因碾压遍数不够对整个工作面欠压，从而影响填筑工程质量。

3.2 碾压速度的影响

碾压速度的大小直接影响碾压效果，经实践证明，对沙漠渠道工程而言碾压速度控制在1.8～2km/h(即30～33m/min)以内最为适宜，如果不按要求碾压，速度过快，导致碾压作用力没有传递时间，力不能很好地作用于碾压面上，使碾压效果降低，即便碾压遍数增加也很难达到技术要求。

3.3 铺土厚度及平整度的影响

铺土厚度、平整度及碾压遍数为确保压实效果的前提。铺土厚度、平整度是相辅相成的，平整度差，铺土厚度不均匀，造成局部隐患增多，即便取样合格，点也不能代表面，偶然性的几率很大，因此不具有代表性。

实践证明，铺土厚度过厚，碾压时，机械振动力不能彻底传递到本层与下层结合面处，不能形成密实的结合体。因此对铺土厚度、平整度要严加控制。

3.4 含水量的影响

实践发现同一层回填土含水量有很大差别，这关键取决于取土位置及施工方法。如果取土在沙垄的顶部位置，沙土含水量在0.1%左右，甚至无含水量，经常会出现不合格试样，即使采取增加碾压遍数，效果也不会有明显变化，此时要对回填沙进行很好的处理才可达到预期效果。

沙漠施工中，水源紧张，采取洒水措施来增加沙土含水量是很不现实的，只有采取换沙的方法进行处理。

3.5 颗粒级配的影响

在沙土回填过程中，对于级配不良的沙土，碾压时容易出现孔隙，不能很好地压实，碾压效果差，并会对施工方造成很大的经济损失，这样要重新取用填筑料，或重新确定碾压控制指标。

3.6 取样工具及取样过程的影响

首先，取样工具必须满足试验技术要求，修土刀、玻璃片等对试验结果有着直接影响，如修土刀不顺直出现曲扭现象，削土时，会出现亏土或多土现象，使得试验结果有很大差别;玻璃片要求为试验专用玻璃片，边缘打磨过毛边，表面平滑。

同时，试验人员取样方法也会造成试验结果偏大或偏小，主要表现为:取样过程中，锤击环刀盖即将打入沙层时，要小心谨慎，点到环刀盖气孔刚好接触沙层时马上停止击打，如继续击打一次或两次，将使试验结果高出0.03左右，此差值无形之中对工程造成隐患;另外，试验人员在削土时，为防止带出环刀内土样使数据偏小，应先用修土刀将环刀外多余沙土垂直环刀口径切碎，然后沿环刀边转动削土，将环刀中多余土削去，用玻璃片沿环刀口径平平推过，防止出现中间突起的“鼓包”使试验数据人为变大，造成隐患。

3.7 下层取样试坑未夯实回填产生的现象及后果

工程施工中，“三检”是检验工程质量的手段。在沙漠渠道填筑施工中，通过挖试坑进行质量检查与控制，试坑处理对工程质量有很大影响，如果试验人员取样完毕并未对试坑进行合理处理，上层土与第三层土回填时，在此处将会形成隐患漏斗现象，造成局部地基下陷，对将来主体工程质量造成“蜂窝状”隐患。因此，对试坑应做夯实处理层层回填，并高出原工作面5～10cm，以确保工程质量。

3.8 雨后碾压

沙漠施工中，雨后碾压同样影响工程质量，雨后碾压会使两工作面间产生一层薄薄的“夹生层”，不能形成一个密实的连续体，造成工程隐患。

3.9 气温的影响

沙土填筑施工在不同程度上受气温的影响，气温较高时，碾压过程中会出现工作面表层沙土因失水而过于松散的现象，从而降低碾压效果;当气温太低时，因填筑料中含有少量水分，致使填筑料中混杂大量冻块，且填筑表层出现一定厚度的冻层，无法进行碾压，这在很大程度上影响了填筑工程质量。

3.10 特殊地段的施工

沙漠腹地沙干而细，常出现“泛沙”现象，振动碾碾压效果差。由于取土位置不同，颗粒大小及级配随之发生变化。在沙垄中、下部取沙土样，沙粒较粗，施工中容易达到控制指标。在沙垄上部取土料进行回填，沙粒较细，就难以达到控制指标。此时，要对所用填筑沙土进行颗粒分析及相对密度试验，按实际情况确定控制干密度。

4 结语

天然状态下沙土在含水量极低的情况下，采用薄层铺沙土式，层厚控制在45±5cm，用18t光轮振动碾碾压6～8遍，可以使沙土碾压后相对密度达到0.75以上。干密度越大，沙土湿陷、沉降变形越小。可基本消除湿陷性。

施工中发现碾压遍数过多，则干密度下降。主要原因是沙漠风积沙的特殊性，即“过振”所致。故碾压遍数不宜过多。

质量控制中，取样对沙漠渠道填筑质量控制起着重要作用。取样工具必须满足试验技术要求，试验人员取样方法也会造成试验结果偏大或偏小，其微观做法直接影响宏观质量控制，这就要求试验人员必须正规化、专业化。■