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影響堤防工程質(zhì)量的因素分析
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論文關(guān)鍵詞 堤防工程質(zhì)量;影響因素;常見問題處理
論文摘要 影響堤防工程施工質(zhì)量的主要因素是筑堤的土料和壓實兩方面問題,施工中應(yīng)圍繞這兩方面進(jìn)行認(rèn)真控制;對堤防工程施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題,應(yīng)認(rèn)真研究和處理,以提高工程質(zhì)量。
堤防工程施工質(zhì)量受諸多因素的制約,但影響質(zhì)量的主要因素是筑堤的土料和壓實兩方面問題。施工過程中應(yīng)緊緊圍繞這兩方面進(jìn)行認(rèn)真控制。對施工工程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題,必須認(rèn)真研究和處理,絕不能掩蓋出現(xiàn)的質(zhì)量問題,以提高工程質(zhì)量,建成合格的堤防工程。
1 堤防填筑土料的選取
根據(jù)土的顆粒組成情況,土料可分粗粒和細(xì)粒土兩大類。粗粒土類包括卵石、礫石、礫質(zhì)土、砂等,細(xì)粒土類包括粉砂、粉土、砂壤土、壤土、粘土、重粘土以及由上述某些土類派生的粉質(zhì)砂壤土、粉質(zhì)壤土等土類。在堤防工程填筑中,有些工程的支撐棱體部分是用粗粒土做的,但是起防滲作用的斜墻或心墻基本上仍需用細(xì)粒土填筑,而大部分堤防工程原則上都采用細(xì)粒土類填筑。在一般情況下,細(xì)土類中的中粉質(zhì)壤土以及粘粒含量≤40%的粉質(zhì)粘土更為適宜作為筑堤土料,因為粘粒含量過低的土壤不易壓實,土體也易失水開裂。相反粘粒含量過低的土的碾壓含水率很難掌握,當(dāng)含水率小時,經(jīng)壓實后的填土仍很松散,達(dá)不到規(guī)定的質(zhì)量要求;當(dāng)含水率稍大一些碾壓時會發(fā)生“彈簧土”現(xiàn)象。且粉性土的抗?jié)B透變形的能力較低,汛期高水位時,背水坡較易發(fā)生滑坡或流土破壞;干旱季節(jié)如果堤防表面植物防護(hù)做得不好,則會塵土飛揚,影響交通和環(huán)境。總之,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)乜晒┎捎玫耐临|(zhì),選取適宜的施工方法。
2 碾壓式堤防填筑施工時土料的壓實問題
2.1土料的最大干密度和最優(yōu)含水率
采用碾壓施工法對細(xì)粒類土進(jìn)行壓實時,有2個土工指標(biāo)很重要,即土料的最優(yōu)含水率及其相應(yīng)的最大干密度。這2個土工指標(biāo)是從對土料的室內(nèi)擊實試驗求得的。指標(biāo)的物理意義是:當(dāng)土的含水率最適宜時,由于土中所含水分使土顆粒表面都裹有1層薄膜水,而眾多土顆粒的接觸面上因為薄膜水的潤滑作用,在擊實試驗做功的擠壓下,能使小尺寸的土團(tuán)粒滑移并楔入大土團(tuán)粒的孔隙中,從而使土的空隙率變小,土的干密度變大,致使壓實土變得更加密實,而所含水分無多大改變,因而導(dǎo)致飽和度增加。如果土中含水率大于這個最適宜的值,則土顆粒表面的薄膜水增厚,引起土體膨脹,使干密度降低,所以擊實的效果是不好的,水分繼續(xù)增加時還會出現(xiàn)“彈簧土”現(xiàn)象;反之,土中含水率減小,則土團(tuán)強度高不易發(fā)生畸變,同時土顆粒間潤滑作用不夠,要使小的土團(tuán)�；撇D入大的土團(tuán)顆粒間的孔隙阻力很大,故擊實效果也很差,土料無法變得更密實。一般來說,某種土質(zhì)最適宜的含水率在壓實功能的作用下只有一個數(shù)值,稱為最優(yōu)含水率,它對應(yīng)的土的干密度將會最大,稱為最大干密度。土的壓實一般能使其抗剪強度增加、壓縮性降低、滲透性減少,即其力學(xué)性能得到提高,這就是土料壓實的目的。作為設(shè)計要求提出的壓實干密度或壓實度,施工中必須做到,才能保證工程的質(zhì)量和安全�，F(xiàn)行的《土工試驗規(guī)程》中,對擊實實驗中采用輕型擊實試驗的擊實次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為25擊。25擊標(biāo)準(zhǔn)適用于采用羊足碾、氣胎碾、重型鏟運機(jī)等碾壓機(jī)具施工的大中型堤防工程。對25擊的標(biāo)準(zhǔn)實驗所得的干密度要通過輕型壓實工具是難以達(dá)到的,因為壓實功能不夠,即使多壓幾遍也無濟(jì)于事,所以壓實機(jī)具的選型要與擊實標(biāo)準(zhǔn)相匹配。
2.2土料的現(xiàn)場碾壓試驗
根據(jù)設(shè)計部門提出的填筑干密度或壓實度的要求,施工單位在開工之前要用規(guī)定的土料和壓實機(jī)具進(jìn)行1次工地現(xiàn)場碾壓試驗。大中型特別是Ⅰ級堤防工程一般質(zhì)量控制要求甚嚴(yán),必須使上堤土料含水率控制在最優(yōu)含水率,否則要作處理。而通常的中小型堤防工程要達(dá)到土料含水率嚴(yán)格按最優(yōu)含水率控制是做不到的,所以有時也可按實際料場土的自然含水率(穩(wěn)定值)進(jìn)行控制,再通過現(xiàn)場碾壓試驗對設(shè)計施工參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修正,如果差別很大則在設(shè)計階段就要擬定有效的技術(shù)措施。
2.3填筑鋪土厚度
每種碾壓機(jī)具都有一定的影響深度,如果鋪土厚度太厚,即使增加碾壓遍數(shù)也是徒勞的,因為除了表層一定深度內(nèi)能滿足要求外,向下仍是疏松層,此時只有將超厚的土層挖去后再進(jìn)行碾壓才能奏效。
3 堤防工程施工中常見問題及處理
3.1架空層
施工作業(yè)面要加強統(tǒng)一管理,應(yīng)做到統(tǒng)一鋪土和碾壓,并配備平土機(jī)具參與整平作業(yè),作業(yè)段與段之間出現(xiàn)高差時應(yīng)以斜坡相接,斜坡的坡度一般不陡于1∶3,上堤土料的塊狀粒徑應(yīng)嚴(yán)格控制,對塊狀粒徑超過10cm的土塊必須進(jìn)行破碎,避免出現(xiàn)大的塊狀土堆積而形成的架空層現(xiàn)象。
3.2界溝、界墻
施工過程中作業(yè)段之間未進(jìn)行認(rèn)真處理或?qū)用嫖催^界碾壓時,作業(yè)段處會形成虛土、塊狀土堆積現(xiàn)象,從而出現(xiàn)界溝、界墻等隱患部位。施工中應(yīng)將界溝、界墻一定范圍內(nèi)的填土挖開后重新分層鋪土填筑,與兩側(cè)填土以斜坡相結(jié)合,斜坡的坡度在1∶3~5之間,并適當(dāng)?shù)卦黾幽雺罕閿?shù)。
3.3新、老堤連接處
新、老堤連接處應(yīng)先將結(jié)合處老堤坡上的雜物、樹根、植物根莖清理干凈,并將老堤坡削成1∶3~5的緩坡;根據(jù)填土的進(jìn)度進(jìn)行逐層清理,以保證接頭處填土很好地結(jié)合,高差比較大時可適當(dāng)放緩坡度。對于老堤坡上堅硬的粘土,在采用削緩堤坡的同時,可以沿緩堤坡上開挖一條結(jié)合槽,使新、老堤更好地連接。
3.4剛性建筑物結(jié)合處
建筑物兩側(cè)回填土的施工宜在建筑物的混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的50%~70%的情況下進(jìn)行。應(yīng)將建筑物表面的乳皮、粉塵等清除,對表面外露的鐵件割除后,應(yīng)用水泥砂漿覆蓋保護(hù),填筑時須將建筑物表面濕潤,邊涂泥漿邊土、夯實,涂泥漿高度應(yīng)與鋪土厚度一致,嚴(yán)禁泥漿干涸后再鋪土、夯實,避免結(jié)合處產(chǎn)生接觸滲透和沖刷。
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