水利工程堤防质量控制与施工技术研究

薛 峰，赵 盼，任泽俭（.南水北调东线山东干线有限责任公司， 山东 济南 5009；.山东大禹水务建设集团有限公司， 山东 济南 500；.山东润鲁工程咨询有限公司， 山东 济南 5009）

堤防工程是湖泊、河渠、海岸、围垦区等边缘围筑的挡水建筑物，也是目前普遍采用的防洪工程，对人们的生命安全及生产作业有重大影响。2021年6月～7月，我国山东北部、黑龙江西部、京津冀的降雨量较往年增加1～2倍，江河汛情严重，中小河流涨势迅猛，多处河流超出警戒线位，险情灾情频发。据不完整统计，2021年河南强降雨已经造成全省150个县（市、区）、1 453.16万人受灾，群众生活和生产受到严重影响。堤防工程是保证周边地区防洪抗涝和建筑安全重要的基础设施，如果堤防发生裂缝、渗透破坏和滑坡等问题，其造成的经济损失将无法估量。因此，有必要对堤防的施工技术、质量保证措施等进行研究和总结，以降低洪涝灾害造成的经济损失。

1 堤防施工前准备工作

1.1 做好测量放样

在施工区域达到或基本达到“四通一平”状态后，测量人员应了解现场实际情况和图纸信息，按照相关规范要求复核测量控制点，保证施工作业精度。根据已提供的基准点，建立场区内的坐标控制系统，相对误差应低于1/10 000，左右误差在±5之内。结合场区环境，在堤脚处设置坐标控制点以及高程控制点，并做好保护措施，再进行往返测量，高程控制点的闭合差要满足相关规范的要求，精度高于三等水准测量精度。施工总平图内的测量标志编号形式统一，明确高程和距离，以防出现错误。在施工过程中，测量人员应定期校核控制点，对于施工中的板桩、沉井以及混凝土工程，施工前要进行复测，以防沉降或位移，影响测量精度。

1.2 基础清理到位

正式施工前，应完成堤基清理。对于软土地基，可采取换土垫层、桩基处理、抛石挤淤法、预压法等技术措施，改善地基的透水性、压缩性、强度以及动力特性等。填筑前做好清理任务，清除原梯面的腐殖土层和树根等杂质，堤防的清基厚度一般介于10 cm～20 cm之间，比基面边线宽50 cm以上。清基过程中所产生的土方，可应用于内外台或填筑堤身。基础清理主要检查项，如表1所示。

表1 基础清理主要检查项

1.3 填筑段划分合理

在填筑土方前，应结合施工现场的具体状况，划分土方填筑路段，段长度通常为500 m。段内施工要考虑铺料、卸料及平料工序流水作业设置的合理性，各路段分段碾压，严格检查、验收施工质量，并按照相应次序循环往返。

1.4 控制首层铺筑及土料

首层作业铺筑时，应按照水平方向由低向高不断上升。施工过程采用机械设备时，施工长度应大于100 m；人工作业时，长度结合实际情况，无需设过长。回填土料的含水率约为2%，不可选用膨胀土、淤泥或杂质土等，做好填筑、碾压过程的分段标记，切忌漏压或欠压 。

2 堤防土方施工过程质量控制分析

2.1 土方开挖填筑及防渗施工

结合河道实情，明确开挖顺序，由工作面一侧向另一侧自上而下开挖，开挖边坡依次成形。设定挖掘设备的流程及参数，沿河道轴向设置挖掘机运行路线，河道首次开挖长度应控制在100 m～200 m之间，部分小型土方由人工辅助开挖。堤防施工技术具有较强的专业性和复杂性，尤其在土料的开采及选用环节，在保证材料满足堤防防渗要求的基础上，要尽可能地做到降低成本；开挖土方应做好实时标注，土料满足性能要求的，可直接回填，否则，弃于防洪堤外侧堤脚线10 m之外，另行处置。

河道可采用推土机平整夯实，局部采用电动器具夯实。土方压实度经检测合格后，再进行防渗层施工。防渗层施工所采用土料的干容重、含水量以及液限等参数值，必须满足施工设计规范的要求，同时，要合理制定回填土料的开挖、装运、铺筑以及压实等衔接过程，有效控制各道工序的间隔时长，防止含水量出现较大变化，影响防渗施工效果。

2.2 垫层回填施工

结合工程的施工规模和结构等信息，核算土方的回填量，并采用自卸车，沿临时施工道路运输至填筑点，再以进占法由低处开始，沿轴线分段、分层平铺倒料。由专人指挥自卸车辆，遵照相应顺序进出施工场地；卸料后，不可在工作面上往返。自卸车卸料后，推土机推平，铺设料厚约40 cm。堤身上层部位完成回填后，应保持填筑材料湿润。在堤身衔接处，回填材料应选用粉质土壤。若河道开挖的土壤含水量较大，应在上堤后摊铺晾晒至设计要求后，再填筑碾压。

堤防各区段的填筑长度应控制在200 m以内，统一铺土碾压，局部不均匀的铺料厚度要及时处理，保证砂石垫层碾压后达到设计标准。压路机碾压参数应根据现场取样实验确定，分层碾压后的厚度应小于30 cm，碾压次数约4遍。垂直于堤防轴线方向接缝的碾压宽度应超过3 m，并尽可能减少堤身接缝数量，保证结合程度。

2.3 压实度检测

在完成碾压作业后，须按照设计要求或施工标准，利用核子密度仪等检测仪器对垫层密实度严格检测，垫层的压实度一般控制在0.93左右。如果未达到要求，须立即补碾，若仍然不能满足标准要求，应调整垫层含水量后再次碾压。如果垫层在碾压完成并检测合格后，暂停施工并经雨淋干湿导致表面疏松时，在复工前，须重复碾压垫层并检测。

2.4 边坡修整

边坡修整时，挖掘机铲齿敷焊的钢板宽度约为2 cm，挂线间距15 cm。边坡修整采取挖掘机与人工结合的方法，保护层厚度预留约10 cm。削坡作业时，由上至下将土方翻至旧堤上，推土机摊平。在结束修正后，采用塑料薄膜铺设于堤坡坡面，防止坡面因恶劣天气造成破坏。边坡修整后的多余土料运输至相邻施工场地，或填筑至上一层坡面。

3 堤防砌石施工过程质量控制分析

3.1 浆砌石施工

在砌筑前，复测区域内基槽、标高尺寸，清除基层表面杂物，并沿轴线和边线放线。施工流程应结合现场实际工况合理编制。对砂浆配比做相关试验，达标后，利用翻斗车运送砂浆至岸坡区域，砌筑工作面人工供应砂浆。

第一层砌石应尽可能选用大块且方正的石块，较大面朝下，便于基底稳定，切忌小石块支垫，确保地基受力均匀。在角石两侧与准线契合后，做砌面处理。砌筑腹石时，以石块的自然形状交错砌石，缝隙以小石块锤击打入，再砂浆填缝。砌石作业需先铺砂浆，再按砌石的顺序施工，石块要分层卧砌、内外搭砌，上下错缝、砌筑稳定，各区段接头做沉降缝或伸缩缝处理。

3.2 伸缩缝清理和填充

在浆砌石施工作业时，应合理设置各节点伸缩缝，标准划分间距和缝宽。清缝作业时，利用小勾等工具，清理缝中杂物，用吹风器或钢丝刷吹净缝中灰尘。潮湿的伸缩缝，应注意填料与缝壁不可黏结。填充作业时，将砂浆填塞至干净的伸缩缝中，再做压实抹光处理，确保缝壁和砂浆紧密黏结，保证砌石施工质量。

4 堤防施工主要技术分析总结

4.1 重视土工试验

土工试验是保证堤防施工质量和防洪能力的重要数据支撑，为提高土工试验精度，需重点控制以下三点。（1）重视土料取样并保证具有代表性。详细检测土料的含水量、干密度等参数，偏差介于－2%～＋3%之间，黏粒含量偏差低于20%，塑性指数低于20，有机质含量低于5%，确保土料防渗性能满足堤防施工要求。同时，考虑经济性，控制堤防的建设成本。（2）控制填筑质量。堤防填筑后，其含水量、堤身断面填筑质量，应达到设计标准和要求，并由监理方统一安排施工质量检验，如果质量不达标，应采取修坡等措施处理。（3）在压实作业完成后，应以环刀法对土方的压实度进行检测，每铺垫150 m3土方，检测一次基底的干密度与含水量，边角需检测2～3次。每填筑5 000 m3土方，基底和各边角检测一次渗透系数，若按照填筑量不足以检测3次，也应至少取样检测3次。

4.2 做好各参建方的协调和施工图纸会审工作

水利工程堤防施工的规模一般较大，施工环境复杂，工期紧，不确定影响因素相对较多，短期内实现预期目标任务较重，需要各参建方通力合作、密切配合。同时，在堤防工程正式施工前，各参建方还应联合会审设计图纸，形成统一的审核意见，明确施工工艺过程和相关参数要求，及时发现设计缺陷并予以解决，这样才能确保各道工序高效、顺利开展。

4.3 控制浆砌石及铺料施工

在浆砌石作业时，半坡铺设曲线应圆滑，边坡碎石铺设应边砌石边铺碎石，避免破坏垫层。在进行铺料施工前，应对压光面做抛毛处理，清除施工区域内的杂物，控制辅料的含水量，做好实时施工数据记录。同时，辅料不可于黏性土料、透水材料等混合使用，以防铺料性能受损。分层填铺砂砾料作业时，按照设计边线设置铺料，控制实施厚度，不可超出设置边线，确保铺料施工质量。

4.4 降水排水措施到位

堤防施工区域内，应采取降水排水措施，非汛期可采用筑土围堰，汛期围堰顶部可采用编织袋装土保护坡面。若围堰内积水，应先清理淤泥，再顺着围堰底部和开挖线坡脚开挖排水沟，并在每间隔10 m～50 m处设置集水井，采用水泵集中抽排。对于渗透性较强的土层，可设置轻型井点降水。

5 结 语

在堤防施工建设过程中，应重视施工每个环节的质量，加强各参建方的协调与沟通，完善工程监管机制，结合实际工况制定科学且合理的堤防施工方案，确保水利工程稳固，发挥工程的经济和社会效益。需进一步探索建立新型生态护岸，促进人与自然和谐生存。