鸡蛙河换填施工方法

张谦+张罡+翟向阳

摘 要：南水北调潮河一标鸡蛙河为常流水坑洼状态，严重影响渠道开挖及填筑施工，在施工过程中采取打井降水、设置导流沟、换填的方法，克服了地下水位高、高填方基础等施工难题，积累了一些施工经验。

关键词：南水北调；鸡蛙河换填；施工方法

中图分类号：TV52 文献标志码：A 文章编号：2095-294512017719-072-02

1 工程概况

1.1 工程概述

鸡蛙河位于主渠道桩号SH（3）138+846处，河道呈V型南北穿越总干渠，宽10m左右，深2m左右，原始地面高程在渠道底板116附近，河内有常流水，周围地下水丰富且水位较高，无法满足重夯地基处理条件，该部位上部为砂壤土，下部为轻壤土，属高填方基础，并未设置左岸排水建筑物。

设计要求，鸡蛙河采用换填处理，换填前需对该施工部位进行导流并降水，换填范围需满足饱和砂土液化处理范围要求并满足总干渠道开挖、填筑相关技术要求。

1.2 施工特点、难点及应对措施

1.2.1 地下水位高。鸡蛙河为常流水坑洼状态，该桩号周围地下水丰富且水位较高，严重影响渠道开挖及填筑施工。根据该段所处土的渗透系数、地下水位分布情况及施工特点，该部位采用井点降水，降水井布置在基坑周围，井点位置应距基坑边2～2.5m，以防止井点设置影响坑边土坡的稳定性。为减少导流沟的水流量及避免破坏高填方区域基础，水泵抽出的水直接排至下游渠道。

1.2.2 导流。由于该处河内有常流水，且并未设置左排建筑物，造成无法正常施工，必须将鸡蛙河进行改道处理。结合现场情况，将鸡蛙河引至暖泉河左排建筑物，将原设计左岸截流沟尺寸大小改变以满足永久导流鸡蛙河，根据现场多方勘测，该截流沟尺寸调整为底宽3m，两侧坡比不变，高程调整为115m～114m。

1.2.3 高填方基础。该处地质条件较差，含杂质较多，且土质变为黑色壤土，属于高填方基础。根据现场踏勘，需对鸡蛙河河道进行开挖换填处理。采用粘粒含量均满足要求的土料进行施工，施工前将取得土样送至第三方试验室复核，试验室对土料击实数据和自由膨胀率进行试验对比，当试验数据基本一致时，方可用于现场施工，严格控制施工质量。

2 施工方法

2.1 施工道路

2.1.1 场地清理。道路施工范围内的树根、杂草、垃圾采用ZL50装载机进行清除，并装运至指定渣场。清理后装载机推平后，辅以人工整平。

2.1.2 路基施工。路基基础：路基宽度为8.5m，先采用ZL50装载机清除表层30cm厚的腐殖土，再对基础进行碾压压实，采用装载机铺筑30cm厚素土，并碾压密实。道路结构层：选用石质均匀、弱风化、无明显裂纹的硬质石料或级配较好的砂砾石作为结构层的填筑料，结构层压实厚度为30cm。要求路基横断面呈拱形，中间高、两端低，路拱横向坡度为2.5%，最后采用22T振动平碾进行路基碾压。

2.1.3 泥结碎石路面。设计路面为泥结碎石路面，宽度7m，两侧路肩宽度0.5m，压实后厚度15cm。中石、粘土比例为6：4。石料采用采用新鲜无风化、级配良好的碎石，无其他杂物。粘土内不含腐殖质和其他杂物。

2.2 鸡蛙河导流

鸡蛙河导流为永久导流，从桩号SH（3）138+788.1～SH（3）139+144.2段按底宽3m、沟底高程115m～114m、断面用30cm厚的M7.5的浆砌石护砌，将水引致暖泉河。

由于该导流沟地下水位高，为确保农田侧的稳定，基础开挖深度为浆砌石基础下30cm，采用抛石处理，开挖采用人工配合1m3反铲挖装，15t自卸汽车运输，基础采用人工按照设计坡比精修到位。

2.3 施工降排水

根据该部位的地下水位分布情况及施工特点，透系数为6.23×10-4cm/s；鸡蛙河换填范围宽度100m、长度30m；考虑后期施工基础挖深、换填碾压以及井内回淤问题，挖深为3.5m（重夯处理影响深度为3m），降水深度为最大挖深下1.5m；井内按3m水深及1m的回淤，开挖范围降水井井深14m、井数为20眼；间距为13m。

2.4 土方开挖

2.4.1 測量放线。待降至预定水位后，开始测绘横断面图，报批后测设开挖轮廓线。开挖到预定深度后，及时请监理及设计对基面进行确认，是否还要继续清理及挖深。最后测量验收断面计算出开挖工程量。

2.4.2 施工方法。开挖前，详细了解工程地质结构、地形地貌和水文地质情况。先放好坡顶线、坡底线，经复测及验收合格后开始开挖。开挖按照测量放线测设的开口线自上而下分层分段施工，一次开挖4m直接到位。严禁自下而上或采取倒悬的开挖方法。基底开挖采用机械开挖时，预留30～50cm厚保护层采用人工开挖，确保开挖设计高程施工，避免超欠挖。坡面开挖采用机械开挖时，预留30～50cm厚保护层采用人工开挖，确保按设计坡度要求施工，避免超欠挖。

2.5 土方换填

2.5.1 基础验收。换填施工前，对基础开挖工作面进行验收，经监理工程师检查验收合格签证后方可进行回填施工。换填施工前，应对基础进行碾压，采用不少于10t振动碾，碾压不少于5遍。

2.5.2 碾压参数。根据2010年11月潮河一标渠道填筑碾压试验成果，采用土料最大干密度：1.82g/cm3，最优含水率：13.2%，粘粒含量11.2%，进行渠道填筑。碾压参数控制现场碾压施工，振动碾：20t，松铺厚度：40cm，碾压遍数：6遍（单趟算1遍，第1遍为静碾，后5遍为动碾，行走速度为1.7km/h）。

2.5.3 铺土。铺土采用进占法，采用挖掘机装土，自卸汽车运输，推土机平整，人工配合。铺土厚度采用打桩和水准测量的方式进行控制，严格控制松铺厚度。含水率控制在碾压试验要求规定值。铺土前，对土料含水率进行检测，不在规定值时对其进行含水率调整。当含水率大于施工控制含水率时，对其进行翻晒；当含水率小于规定要求的含水率时，需要加水进行调整含水率。

2.5.4 碾压。碾压采用22t振动碾碾压，碾压时采用进退错距法，行走方向应平行于基坑中心线，行走速度不大于2km/h，振动碾每一遍碾压轨迹搭接宽度大于0.5m，然后按照监理批准的该种土料同种设备的碾压试验参数进行碾压。

2.5.5 质量检验。质量检测采用环刀法取样，测定干密度值。取样部位应有代表性，且应在面上均匀分布，不得随意挑选，在压实层厚的下部1/3处取样，若下部1/3的厚度不足环刀高度时，以环刀底面达下层顶面时环刀取满土样为准，填筑土料的压实度不小于98%。

2.6 封井

对该种水井采用在总干渠开口线或坡脚线范围内的水井对渠底高程（地面高程）4m以下采取最大粒径不大于50mm的砂砾石充填后夯实，对2m～4m之间采用C10混凝土进行封堵、上面2m采用粘性土与渠道填筑的相同指标进行换填；对在总干渠林带范围内的2m以下采取最大粒径不大于50mm的砂砾石充填后夯实、上面2m采用粘性土与渠道填筑的相同指标进行封堵处理。

2.7 临时设施拆除

鸡蛙河施工比较单一，拟先采取人工拆除电缆、电线等降排水所建的临时措施。

3 质量控制措施

（1）严格上岗培训，特殊岗位的作业人员须经被授权部门培训合格发证后持证上岗。（2）加强技术交底，施工操作全程贯穿工前有交底、工中有检查、工后有验收的一系列操作管理方法。（3）落实工序检验，贯彻谁施工谁负责质量的原则，层层落实质量措施，责任到人。（4）实行工序交接，各工序实行操作者挂牌，质量责任清楚。

4 结束语

换填后经过检测，密实度明显增大，承载力显著提高，震动液化消除，效果直观可靠。实践证明通过换填增强了地基的稳定性，达到了高填方基础要求，为后续施工提供了有力的质量保障。