水利工程施工中土方填筑施工技术的实践探讨

刘乐伟

河南省水利勘测有限公司 河南 郑州 450003

引言

多年来我国的水利事业保持稳步发展状态，国家和地方政府陆续投资兴建了各种规模及类型的水利工程，这些工程建成投入使用后创造了较大的经济与社会效益。但水利工程建设的复杂性高，为提高施工水平，工程人员需规范施工路径，特别是在土方填筑施工中不仅需选择恰当的填筑材料，还需做好摊铺、碾压等工作，保障填筑施工效果。

1 水利工程中土方填筑施工原则

1.1 挖填结合原则

水利工程项目涉及了各种类型的施工技术，任何一项施工技术的应用效果都关乎水利工程的建设质量与效益。土方填筑仅为水利工程项目中的一个部分，这一环节对施工技术的要求较高，为达到质量目标，现场应遵循挖填结合原则，尽可能保持土方平衡状态。施工人员在土方填筑作业中还需关注项目的空间规划、进度安排，合理安排土方开挖与填筑的施工任务[1]。由于水利工程现场环境的复杂性，土方填筑期间应避免二次倒运，最大化保障开挖料的综合利用率。不论从施工便捷性还是施工技术性出发，施工作业前期相关人员应做好充分准备，从总体规划与细节优化着手，按照土方填筑的施工要求，明确规定每一区域、不同环节的用料量，协调开挖与填筑工序，确保在土方开挖结束后能快速进入回填施工阶段。

1.2 就近取料原则

水利工程的土方填筑作业中，施工材料的性质是需要关注的重点部分，如土方填筑材料的质量不达标，再规范的施工操作也难以保障施工效果。为符合土木工程的施工要求，在选材方面应遵循就近取料原则，从水利工程项目所在地选出符合要求的材料，降低材料的运输成本。结合水利工程土方填筑施工情况，许多工程企业缺乏对材料的有效管理，选择的材料虽能满足施工中的用料需求，但在材料运输方面的耗时长、成本高，不利于实现项目的经济效益。为提高水利工程的质量与效益，有关人员在选择填筑材料时应按照就近原则，在近距离范围内选择材料，合理规划运输路线，使材料能在规定的时间内运到施工场地，发挥材料在土方填筑中的作用。

1.3 分层填筑原则

土方填筑施工中应坚持分层性要求，合理控制每一分层的填筑厚度，以确保填筑施工的压实度与施工要求相一致。依据行业内对水利工程土方填筑的规定，填筑的土方不仅要均匀，还需完全压实，以确保填筑后的土方有较强的承载能力，能有效应对各种作用力。分层填筑施工中，关键应执行摊铺与碾压施工规定，确保这些环节的操作规范、参数达标。为此，现场填筑施工之前有关人员需整合已有的工程数据，清晰填筑施工任务，合理确定分层填筑时的深度，将每层的摊铺厚度保持在0.3m上下。

2 水利工程中土方填筑施工技术要点

2.1 施工准备

土方填筑为水利工程建设的重点，其施工效果和结构稳定与安全存在直接关系，如土方填筑效果不佳，将无法保障结构承载力。为确保土方填筑施工效果，有关人员需做好充分的准备工作，综合水利工程的结构受力特点，准备阶段不仅需选择高性能回填材料，还需要做好技术、人员等准备工作。首先，技术准备时，工程企业需安排专业人员进入现场进行实地调研，了解工程现场的地质水文等基本情况，在此前提下确定土方填筑技术类型及路径，形成详细的技术方案，做好不同部门和岗位人员之间的技术交底[2]。其次，人员准备，就是要根据土方填筑对人员的施工要求，合理调配人力资源，并做好岗前培训，使这些人员熟悉土方填筑的相关要求，可在后续施工建设遇到问题时及时处理。

2.2 测量放线

测量放线由专人负责，他们需借助专业化测量仪器与工具按照施工方案的要求完成测量任务，依据规范化作业获取完整且准确的测量数据，将此数据作为土方填筑施工的关键。测量放线的技术难度较大，如存在操作不当等现象，测量结果与实际的误差较大，无法将结果用于土方填筑。为此，测量放线期间有关人员需全面分析设计图纸，依据图纸规定确定测量内容，选定测量方法。比如，以打桩作业为例，测量放线需了解水准点位置，施工人员应以图纸为参考在现场准确施测，得到每一桩的点位信息[3]。为降低测量误差，不仅需保障参与到作业中的人员熟悉测量放线规定与技术标准，更需要使这些人员执行测量规范，合理选择测量仪器、工具与技术，在每次的测量任务结束后都需做好相应的记录与标记。

2.3 地基清理

土方填筑作业前期相关人员需按照规定处理地基，具体的工作中就是需确定影响水利工程地基稳定性的因素，并针对这些因素制定防控措施。比如，地基上如有石头、树根、垃圾等杂物，将很难保障地基的稳定性，填筑土方之前应及时清理杂物。在清理地基时施工人员需严格遵守有关的设计要求，一旦工程现场有淤泥、腐殖土、软土，也需要及时清除。对于新堤和老堤的连接部位应采取刨毛方式，具体的操作中同样需遵守施工规则，保障刨毛面的各项要求达到标准。堤基结合处表面受到温度影响，易发生冻胀，如未及时关注这一方面，施工人员需立即处理，否则，如冻胀未消除，严禁直接在上面进行土方填筑与碾压。一些水利工程的建设中，堤坝地基基坑范围内有泉眼，为避免其影响正常的施工作业，施工人员需率先分析泉眼原因，采取恰当的封堵措施，与此同时排除坑洼内的积水。

2.4 摊铺

土方填筑作业中摊铺难度大，也是最容易出现问题的环节。在摊铺施工期间需结合摊铺材料的类型，优化摊铺材料的性能，以预防材料问题导致的结构病害或者其他风险。正是因为材料类型及性能对摊铺施工的直接影响，在工程现场相关人员需遵循行业要求试验检测填筑材料，依据试验检测结果，分析材料是否具有可用性。一般的水利工程项目中针对土方填筑作业，选择材料时遵循就近原则，部分工程企业为追求自身的经济效益或者加快施工进度，往往选择了与实际要求不一致的填筑材料，有关人员在作业过程中应通过试验检测来确定这些材料，用高性能材料替换。填筑材料的试验检测过程中，施工人员主要需分析材料的含水量、透水性、强度等性能，只有各项指标均符合要求时方可允许材料进场和使用。为提高摊铺施工质量，正式施工之前有关人员也需要开展模拟试验，分析摊铺材料的厚度等，合理安排卸土量，保持不同作业的协调性。对于水利工程的堤防摊铺作业，进占法相对常用，为避免发生质量问题，有关人员在施工作业中都需执行操作标准，不仅要保障铺料位置的正确性，还需严格把控每一部位的铺料量。在边缘等特殊位置，应由专人负责修整工作。分层填筑期间每层的分层厚度需保持在0.3m左右，当摊铺作业全面结束后再进行平整、碾压，只有上层的摊铺验收通过后再开始下一层摊铺。

2.5 碾压

摊铺工作结束后开始碾压，碾压施工中不仅需保障均匀性，也需确保全面性，避免有漏压现象。考虑到水利工程项目的特点，碾压施工中可通过平行线碾压行走方式确保现场碾压的完全性。许多水利工程的规模庞大，碾压工作量大、耗时长，为达到碾压施工效果，施工人员需合理分段，通过分段碾压来组织施工作业，但需控制每一分段的长度。一般来说，碾压施工应借助专业化设备来实现，施工人员需根据工程量及碾压施工要求，选择特定型号的推土机和压路机。许多水利工程均选择的是10～15t重型振动压路机，在合理设置了该设备的参数后，基本能确保碾压施工效果[4]。压路机碾压期间，为确保压实度与施工要求相一致，施工人员应通过现场试验合理确定碾压遍数、车辆行驶速度，大部分情况下需碾压4～6遍，行驶速度应保持在2km/h以内，整个碾压期间应确保压路机匀速行驶，避免突然前进或者停止。施工人员在确定碾压参数时不仅要参考水利工程的各方面情况，还需在工程现场组织相应的试验，选定试验路段开展碾压施工，依据施工过程及结果，优化碾压参数。如在现场的碾压施工中存在中断碾压情形，施工人员需在土层表面洒水，保持表面湿润度，保持土层良好的性能，为后续的碾压施工创造良好条件。

2.6 土方施工结合面预处理

土方填筑作业中常常涉及结合面，此部位的施工要求高，主要需注意以下方面：①如施工地面的地形高低不一，应做好水平分层工作，逐层填筑，按照从低到高的要求，分层填土，在碾压期间不得有界沟。②邻近施工段的土方填筑作业中应尽可能均衡上升，如不同段之间无法彻底消除高差，可设置斜坡面，保持不同施工段之间的自然衔接，但在此过程中需合理控制坡度，一般可选择1∶3或者1∶5的坡度。斜坡面结合部位的处理应执行行业规定，通过刨毛铺土、跨缝搭接、碾压平整，达到施工目标。③堤身斜坡的土方填筑中应特别关注坡面条件，如横断面的坡度陡峭，坡度为1∶5，地面坡度也应与此坡度一致，保持两个坡之间的合理衔接[5]。对于多削坡，地形地质对其施工处理的干扰较大，为克服不利地质条件的影响，施工人员需将堤身斜坡开凿成阶梯状。④下层填料的填筑施工中应依据前期所确定的技术方案和参数组织作业，由专人检查填料质量，当填料符合要求后开始全面填筑。上层新料铺设之前，施工人员应刨毛处理压实层表面，在此结束后在表面洒水养护，确保分层结合部位的施工效果。⑤碾压施工期间应坚持分段、分区规定，相邻作业区域内的平面搭接碾压宽度符合要求。

2.7 削坡及整形

土方填筑作业完成后，削坡与整形也十分关键。施工人员需根据边坡特点，选择恰当的削坡方式，并修整边坡，比如可利用液压反铲完成削坡，当初次平整后再挂线，由专人修整边坡，确保边坡稳定性。

3 土方填筑施工的重点工作

3.1 重视填土区域的排水工作

土方填筑施工作业中虽有相应的技术规定，但现场作业中有关人员需在符合质量要求的条件下，密切关注填土区域内的排水状况。在水利工程现场专业人员需全面调查现场的水文特性，分析土层的渗透力，测试土层的承压力，依据测定结果判定现场环境中存在的风险，与技术人员协商优化现有的施工方案。如填土区域内的含水量较高，施工人员应分析其水位、水量对土方填筑的不利影响，制定应急预案，在恰当的位置布设排水设施，完成排水工作。

3.2 重视施工现场的安全问题

水利工程土方填筑作业期间，因为现场环境的复杂性和多变性，为减少施工安全事故，工程人员需重视现场的安全管理，采取新理念、新方法实施现场监督，及时发现和处理安全风险。如在施工作业中识别到现场存在安全风险，不同岗位人员之间需加强合作，针对当下的施工情况及风险类型，判定风险对施工作业的影响程度，制定可行的安全工作方案，并引导每一施工人员学习此方案中的安全操作方法及要点。在工程企业内需成立安全管理部门，由该部门统筹土方填筑中的安全工作，他们在前期的工作中需与技术人员等全面交流，参考工程设计图纸分析后续施工建设期间可能发生的问题，适当修改土方填筑的施工路径与方法，在后续的施工建设中加强现场安全监督，在有异常情况时立即停工商讨解决方案。

4 结束语

水利工程建设中土方填筑十分重要，此环节的施工作业需与其他作业相互配合，以达到工程的质量、安全目标。但土方填筑的难度较大，施工人员需遵循技术规范，并根据现场情况，合理创新施工工艺，形成科学的技术体系。