灌区节水改造土石方施工方法探讨

姚兴华，秦奎峰

（济南供水分局，山东 济南 250032）

实施大型灌区节水配套可增加灌溉面积，改变农村地区的交通条件，改善灌区内部和外部的交通联系，刺激当地经济的发展，促进并加快了农民奔小康的步伐。配套节水改造项目的实施，可促进农村地区的剩余劳动力和城镇下岗失业人员再就业，带动建筑行业的发展，增强周边地区的辐射力。

配套节水改造和改革灌溉管理，可减少土壤侵蚀，园林灌溉区的环境。修建防渗渠道和周围的建筑，以及排水分站、路边沟坡混凝土网格护坡，滩面种植经济林果、药材、花卉、草坪，可形成观赏农业示范带，不仅可以减少土壤侵蚀，美化环境灌溉面积，提高经济效益，可减少运输过程中的损失和现场泄漏，以及化肥、农药的大量损失，可减少浅层地下水和地表水的污染。

1 土方工程

1.1 场地清理

现场清理包括植被清除和表土清理，包括土地的永久及临时工程建设、堆场、树根、杂草、垃圾、废渣和监管规定的其他障碍物，使用推土机浇筑桩。辅助的人工锯、镐的工作区域中，需砍伐树木的根、杂草及其他毫无价值的可燃材料，应该被烧毁不能燃烧或不清楚此事可埋地填埋。监理工程师指定地区不得干扰自然排水。清理周围地区的植被应该得到保护。需要监督的表土疏浚需表示表土开挖深度挖掘，而挖掘的有机土壤运到指定地点堆放，防止土壤被冲刷流失。

1.2 土方开挖

土方开挖应严格按照设计断面进行，做到够宽、够深、够边坡，弯道连接平滑，不同工作段之间不留界墙。渠道开挖时，边坡应预留15～20 cm，待边坡衬砌时人工挖除，以免扰动原状土。分段断面变化时，应在下一段起始断面以上100 m以内逐渐完成过渡。渠底土方开挖主要根据调土距离远近相应采用挖掘机配合自卸车及铲运机施工两种方式。

部分挖出的土方主要用于回填施工，要就近堆运堆放在回填施工区域附近。开挖弃土中需外运的土方，外运部分由挖掘机装车、自卸车拉运弃至业主及监理工程师要求的就近指定地点。

1.3 土方回填

土方回填前，按照要求进行现场试验，现场试验选择在有代表性的区段，对土料的铺土厚度、含水量、碾压机械、碾压遍数等进行试验确定，以保证回填土压实质量达到设计干密度，根据试验结果与监理工程师共同研究确定施工压实遍数、铺土厚度、含水量、碾压机械类型、压实方法等施工参数。

根据设计的压实要求，为保证土方回填质量，需现场做碾压试验。根据压实机械，现场确定土料铺土厚度、碾压遍数等参数。

试验在坝基上进行，试验前将坝基清理整平，并使表层压实度不低于设计要求的密实度。试验面积为20 m×30 m，以长边为轴线方向，划分为15 m×10 m的小块。在轴线一侧的相连两块铺填天然含水量均相同的厚度为30 cm的土料；轴线另侧的两块，铺填土质和土厚均相同，含水量较天然含水量分别增加和减少一定幅度的土料。

每个试验小块，按压实3～6遍，相应在压实面上取样做密度试验。每个小块每次的取样数为12个，采用环刀法取样，测取干密度值。试验完成后，将试验资料进行整理分析，绘制干密度值与压实遍数的关系曲线，报送监理工程师。根据碾压试验结果，提出正式施工时的碾压参数。

大范围土方回填施工中用推土机铺土，碾压机械选羊角碾。铺填作业从最低处开始，应按水平分层进行，不得顺坡铺填；分段作业面人工不应小于50 m，机械不应小于100 m。

作业面应分层统一铺土、统一碾压，严禁出现界沟。分段作业面的最小长度：人工作业不小于50 m，机械作业不小于100 m。

铺土方向垂直于河道轴线进行，采用羊角碾碾压，羊角碾行走方向应平行于堤轴线。平土方向平行于渠轴线。已铺土料表面在压实前被晒干时，洒水湿润。新旧土层坡面结合处分层破土30～50 cm和坡面填土成为一体。各段要设立标志，以防漏压、欠压和过压，上下层分段接缝要错开。

相邻作业面的搭接碾压宽度，平行河道轴线方向不小于0.5 m，垂直轴线方向不应小于3 m。机械碾压不到的地方应配合小型夯实机械进行夯实，采用连环套打法夯实。不便采用羊角碾压实及推土机铺土的回填部位由人工铺土采用平板夯和蛙式打夯机压实。

每一填土层按规定的施工压实参数碾压完毕后，应经监理工程师进行检查合格后才能继续铺填新土。上层土回填之前要将下层土进行刨毛、洒水处理，以保证上下层土之间的紧密结合。回填土如局部出现弹簧土，要将弹簧土挖除，重新回填。出现干松土，要进行洒水处理，保证回填土的含水量。

相邻施工段的作业面回填宜均衡进行，以减少施工接缝。有高差的连接或新老堤相接时，垂直堤轴线方向的接缝应以斜面相接，坡度可采用1︰3～1︰5，高差大时宜用缓坡。

斜坡结合面上填筑时，应随填筑面上升进行削坡直至合格层；斜坡填筑完成后要进行刨毛处理，削坡至设计坡面。回填土要控制含水量，压实时应跨缝搭接碾压，搭接宽度不小于3 m。

2 石方工程

2.1 定位放线

涵闸的定位放线采用坐标法，沿涵洞的中心线和路基中心线各放设三点，确保位置准确，并报监理工程师审批。

2.2 基槽开挖

基槽开挖基本采用机械开挖，开挖时预留10～20cm，采用人工整修到位。为保证干地施工，采用轻型井点排水，设置时按地下水的情况而定。同时对基层承载力进行检验，符合设计要求后方能进行基础混凝土施工。

2.3 浆砌石工程

砌石所用石料厚度应大于15 cm，其强度应不小于35 MPa，并能满足耐久性。石料存放场应保持干净，防止片石污染，在砌石前每块片石应用水洗净湿润。

砂浆所用水泥和砂必须符合施工规范要求，同时必须提前做好砂浆配合比试验。施工时砂浆采用砂浆搅拌机拌和，拌和时控制好水灰比，拌制的砂浆须有良好的和易性，坍落度控制在4～7 cm范围内，并且随拌随用，一般在2～3 h以内必须用完。

浆砌工程应分层砌筑，按标志线进行施工，砌筑第一层砌块时，应先将原块石表面打毛并清洗干净后进行坐浆砌筑，所有石块应坐于新拌砂浆上。砂浆缝必须饱满，石块间不得直接紧靠，应用挤浆法，即先将已砌好的石块侧面抹浆，然后侧压砌下一块石块，在砌缝较宽时，可在砂浆中塞以小石块。砌体应分层砌筑，每层大致找平，分段位置应设在沉降缝处，石块应交错排列，勾咬紧密，上下竖缝应错开8 cm以上，砌筑上层石块时应避免下层石块振动，如在砌筑中中断后再砌筑时，原砌层表面应加以清扫和湿润。

2.4 构筑物回填

回填在构筑物达到一定强度并报监理工程师同意后进行，采用分层两侧对称回填，分层厚度不大于25 cm。地面以下采用汽夯或蛙夯配合人工回填，地面及地面以上50 cm采用人工配合机械进行回填。