渠道土方第五分部施工工法

渠道土方第五分部施工工法

目录

1.工法特点...........................................................4

2.工艺原理...........................................................4

3.施工工艺流程及操作要点.............................................5

4.主要施工机具配置..................................................10

5.施工进度计划......................................................10

6.质量控制要点......................................................10

7.影响工效的因素....................................................11

渠道土方第五分部施工工法

本分部渠道全填段，也是采取“金包银”方式进行填筑的，只是填筑高度较

高，渠堤原基不需要进行翻压。主要包括施工测量、基础处理、填筑材料、填筑

标准、填筑与压实作业、复合土工膜施工、排水及反滤料施工、与建筑物相接处

渠道填筑施工、施工期安全监测等方面的技术要求。

1•工法特点

首先进行5()cm的清基，采用挖掘机开挖运输，然后采用平地机整平，并且

用人工将浮土清理干净。基础睑收后即可进行回填。土方填筑土料主要来自小蔡

庄料场，分层填筑。此填筑段也是采取“金包银”方式进行填筑。“金”为1米

厚的水泥改性土。

全填段渠堤基础按照设计要求进行清基和开挖，清基边线按不少于堤身设计

基面边线外50cm控制，所有清基范围内的腐植土、草皮、树根、废渣、垃圾

等应清除，根植土层应堆存在指定位置。对堤基范围内的坑、沟、槽、井等处理，

应按相关设计进行专门处理。

水泥改性土换填施工，在膨胀土地区通过对开挖料进行改性，减少对非影胀

土的需求。在施工中具有操作简便的特点，可以做到连续施工，适宜开展大规模

的施工。

基面清理后应及时报验，验收合格后应及时进行后续施工。

2.工艺原理

采用渠堤渠基进行翻压，对原基弱膨胀土进行结构从组压实，和外层的水泥

改性土形成一个“金”的外壳。提高土层的整体性，对膨胀土的边坡起到压盖作

用，减少膨胀土边坡卸荷产生的滑坡；同时隔绝大气环境和渠道水流对原弱彰胀

土渠道基面的影响，使渠坡弱膨胀土体处在相对稳定的环境中，防止因弱膨张土

体的含水量发生较大变化造成坡面的失稳。全填段工艺原理同半挖半填段翻压后

渠堤填筑。

因膨胀土具有遇水膨胀、失水干缩的特性，采用稳定土拌和机等掺拌设备,

在膨胀土料中掺入适量的水泥，使二者充分拌合并发生物理及化学反应，改变膨

胀土的力学性质，使其强度和水稳定性大大提高，膨胀性得到控制。碾压后形成

的换填层，一方面可隔离大气与膨胀土基础的直接作用，另一方面吸收基面的膨

胀潜能，降低原膨胀土基础自身因含水量变化而产生的胀缩应力，防止膨胀土边

坡产生滑坡。

3,施工工艺流程及操作要点

3.1工艺流程

覆盖层清基一土料开采运输一土料摊铺一土料整平碾压一改性土料制备一

改性土摊铺一改性土碾压一取样检测

3.2操作要点

3.2.1填筑前准备工作

⑴土料检验及生产性工艺试验

在施工之前需要对可利用料进行复查，然后对土料进行检测。通过室内试验，

取得土料的自由膨胀率、粘粒含量、塑性指数等物理试验资料，进行击实试验，

取得最优含水量、最大干密度参数。根据室内试验取得的参数，进行现场碾压施

工工艺试验，选择碾压机械的类型，选择相应的施工碾压参数，如铺土厚度、碾

压遍数等；研究填筑的施工工艺与措施等。

改性土在施工之flt，首先通过室内试验取得二料的物理指标参数，包括粘粒

含量、塑性指数、膨胀率、水泥掺量等C根据室内试验取得的参数.进行现场碾

压施工工艺试验，确定碾压机械及铺土厚度、碾压遍数、压实机械等参数。这些

参数在施工中进行验证，并根据实际情况进行调整。

⑵料场覆盖层清除

在土料开采之前，首先进行料场的植被清理和表层土清除，采用推土机将各

种树根、杂草、垃圾、废渣以及其它障碍物等清除拢堆，挖掘机装车、自卸汽车

运输至指定区域堆放；挖掘机开挖表层腐殖土，有机层，自卸汽车运至指定的表

层土堆放区堆放。

⑶渠基清理

采用挖掘机进行50cm表土开挖，，先用推土机将土料推运集堆，必要时挖

掘机直接装车运输。开挖边界要比渠堤基面超宽50cm以上。然后，采用平地机

将开挖后的基面刮平，并将浮土刮干净，平地机刮不干净的采用人工清理。对堤

基范围内的坑、沟、槽、井等按设计要求处理。

⑷改性土土料碎土

使用稳定土拌和机拌制水泥土一般情况下需要碎土。碎土在拌和场内采用碎

土机进行，剔除膨胀土土料内粒径大于10cm的钙质结核或土块。碎好的土料，

粒径含量要满足有关技术要求，破碎后粒径控制在5cm以内。采用轮式装载机上

料碎土，拢堆，采用塑料布临时覆盖。

⑸水泥改性土拌制

稳定土拌和机拌制：采用厂拌法施工，采用的机械为稳定土拌合机。稳定土

拌合机一般由集料系统、计量传送系统、拌制系统、水泥罐体四部分组成。集料

系统用于盛放土料-，根据机械的类型可以配置多人料斗（类似于混凝土拌和站的

砂石料集料斗）；在集料斗下部有电子计量系统，通过控制液压斗门开启或关闭

来确定土料的重量，土料落至皮带机后，传送至拌合机内；在拌合系统运行后，

电脑自动控制水泥罐添加水泥至拌合机内，并适当添加水，拌制完成后，经皮带

机卸料。

稳定土拌合站需要一定的场地。安装时，在集料斗前修筑一个缓坡，利于装

载机添料。

拌合添加的土料、水泥重量比例，由试验室通过EDTA滴定试验确定。通

过试验，绘制水泥含量标准曲线，以便检测水泥改性土水泥含量，然后进行稳定

土拌合机拌合水泥改性土的试验，以确定拌合机运行控制参数。

将碎好的土料用装载机运至稳定土拌和机集料斗。为保证土料质量，集料斗

上口一般加工成带坡度的型式，并在上口设置筛网，每个小网格边长不宜大于

5cm,以过滤掉粒径不合格的土料。拌合称量系统按试验参数控制土料、水泥和

水的重量。充分拌合，时间一般不少于2min。出料后，取样进行均匀性检测。

均匀性可采用水泥含量标准差控制，用EDTA滴定法测定水泥含量，平均，直不

得小于设计掺量。水泥改性土水泥含量标准差不得大于有关技术要求。检测合格

的水泥改性土，由装载机拢堆并覆盖或直接运至填筑工作面。

稳定土拌合机施工具有操作简便、工效高的特点。可以连续拌合，适合大规

模的改性土换填施工。

⑹水泥土运输

采用轮式装载机装料、自卸车运输至填筑工作面，采用“进占法”卸料，施

工时根据填筑段土方填筑高程同步运输。

⑺改性土填筑

填筑前要进行基面清理及验收，检测基面的坡度，清除松土。

1）改性土料摊铺

采用推土机铺料和平土。为保证碾压机械的工作面、确保边角压实度，铺土

边线在水平距离上要进行超填。全填段和半挖半填段上部采用与土方填筑同步施

工的方法，均衡上升，同步填筑，层厚与土方填筑层厚相同，以保证其良好的结

合性。全挖段和半挖半填段下部渠道内换填在摊铺的时，采用推土机在坡面上推

出台阶以保证土体结合，台阶高度与铺土层厚相同。在铺料过程中，严格按照碾

压试验的参数控制铺糕厚度，可用插钎检测。

3.2.2土料填筑

⑴在渠堤填筑之前，对堤基进行碾压，采用不小于10t的凸块振动碾，碾

压不小于5遍。

⑵对于挖填结合部位及局部填筑基础地面陡坡，填筑前需先进行削坡处理，

纵向（顺总干渠水流方向）削坡坡度不陡于1:3,横向（垂直总干渠水流方向）削坡

坡度不陡于l：2o

⑶填筑土料的含水量宜控制在最优含水率附近，填筑土料的含水量与最优含

水率的允许偏差为-2%〜+3%。

⑷填筑体分层填筑，分层碾压，填筑料的压实度或相对密度应满足设计要求。

⑸渠堤填筑过程中，检查和控制铺土厚度、土块大小、含水量、干密度与压

实层间结合是否符合设计及施工要求，铺料至堤边时，应在设计边线外侧超填足

够余量。

⑹基面起伏不平时，按水平分层由低处开始逐层填筑，不得顺坡铺填。

⑺分段作业面的长度不小于100m：作业面采用进占法卸料，分层一次铺料，

统一碾压，并配备人力或平土机具参与整平作业，严禁出现界沟。

⑻己铺土料表面在压实前失水后不满足要求时，适当洒水湿润，控制填筑土

料的含水量，以利充分压实。

⑼碾压设备采用凸块振动碾。铺料与碾压工序宜连续进行，填筑层检验合格

后因故未继续施工，因搁置较久或经过雨淋干湿交替，使表面产生疏松层时，复

工前应进行清除后再复压处理，并进行复验。

（10）若发现局部“弹簧土”、层间光面、层间中空、松土层或剪切破坏等质量

问题时，及时进行处理，并经检验合格后，方准后续施工。

（11）施工过程中保证观测设备的埋设安装和测量工作的正常进行，并保护观测

设备和测量标志完好。

（⑵对占压堤身断面的上堤临时坡道按补缺口处理.，将已板结老土刨松，与新

铺土料统一按填筑要求分层压实。

⑬渠堤全断面填筑完毕后，进行边坡整修，保证边坡平顺、完整，堤顶铺设

不小于30cm的松土保护层。并采取在堤顶两侧设置挡水坎、坡面设置集中排

水通道等防雨水冲刷措施，避免雨水对堤身的冲刷破坏。

（M）按设计图纸控制填筑材料分区轮廓边界，特别是排水及反滤体与其它材料

的边界，防止堵塞或改变设计排水通道，并保证排水及反滤层的有效设计厚度。

3.2.3改性土填筑

采用推土机铺料和平土。为保证碾压机械的工作面、确保边角压实度，铺土

边线在水平距离上要进行超填。与土方填筑同步施工，均衡上升，同步填筑，层

厚与土方填筑层厚相同，以保证其良好的结合性。在铺料过程中，严格按照龌压

试验的参数控制铺料厚度，可用插钎检测。采用凸块振动碾进行碾压，碾压结束

后，环刀法取样检测压实度，合格后进行下一层填筑。

在换填完成后，人工配合挖掘机进行削坡。由有经验的挖掘机操作人员按样

槽进行削坡，削坡方向垂直于渠道轴线，由上至下顺坡进行。土料拢集于坡下后，

装车运至拌合场进行再次拌合，用于设计或有关技术要求允许使用的部位，使削

坡余料得到最大限度的利用。削坡时应预留5〜10cm的薄土层。预留的薄土层削

坡时，将挖掘机斗齿前焊接一块约20cm的钢板作为“刮板”，长度同挖掘机斗宽，

宽度约为15cm,前缘与斗齿齐平，开挖方向垂直于渠道轴线，沿坡长自上而下

的将预留的薄土层刮除，人工用平头铁锹将坡面遗留的松土清至挖掘机附近，随

“刮板”拢堆。在坡面上钉上木桩，每5m作为一个断面，按坡度放样，在桩位

上固定尼龙线，挂线后进行钉桩加密，人工进行坡面整理，直至坡面平整度和坡

度符合规范要求。

3.2.4与建筑物相接处渠道填筑施工

⑴填土前，清除建筑物表面的乳皮、粉尘及油污等；对表面的外露铁件

（如模板对销螺栓等）割除，并对铁件残余露头需用水泥或丙乳砂浆覆盖保护。

⑵填筑时，先将建筑物表面湿润，边涂泥浆、边铺土、边夯实，涂浆高

度应与铺土厚度一致，涂层厚宜为3mm〜5mm,并应与下部涂层衔接；严禁泥

浆干涸后再铺土、夯实。

⑶制备泥浆采用塑性指数IP大于17的粘土，泥浆的浓度宜为1:2.5~

1:3.（）（土水质量比）。

⑷穿总干渠建筑物开挖深度较大，填筑工作面较小，基坑回填时加强填

筑材料含水量、压实度指标控制，尽量采用与筑堤同样的施工机械进行压实，碾

压要求不低于其它部位的碾压施工的要求。工作面不能满足碾压机械填筑要求

的，开挖到需要的填筑工作面。如采用小型碾压设备，铺土厚度一般控制在

l（）cm〜15cm,具体实施的碾压参数进行碾压试验确定。

⑸建筑物两侧或周围填土，保持均衡上升；贴边填筑应采用专用的夯具

夯实，铺土层厚度应通过夯实工艺试验确定。

（6）当回填达到排水盲沟或埋置构筑物基础底面时、按设计要求形成排水

盲沟或构筑物基础后，方可继续回填上升。

⑺采取有效措施确保建筑物周边、局部昨于碾压部位的压实度满足设计

要求。同时采取措施防止在填筑体碾压或夯实过程中破坏相邻建筑物结构及相关

的防渗及排水措施。

（8）填筑质量检验除按有关规定正常检测外，保证在压实施工较困难部位、

渠堤与建筑物结合部位，每侧、每层压实度检测点不少于3个；墩柱部位，每

层压实度检测点均匀分布于界面周围且不少于3点。

⑼穿渠建筑物进出口处的反滤层应严格按设计要求以及按本规定相关要

求进行施工。

4.主要施工机具配置

⑴在覆盖层清除阶段，机械配置主要有挖掘机5台、自卸汽车20台、推土机5

台、平地机1台；

⑵开挖运输主要机械包括挖掘机6台、自卸汽车4（）台，推土机6台；

⑶摊铺碾压阶段机械主要有推土机3台、凸块振动碾2台和洒水车2台；

⑷削坡阶段机械设备主要有挖掘机（含刮板）2台、自卸汽车6台。

（5）改性土土料制备阶段主要有改性土拌合机1台、破碎机1台、旋耕机1台、

装载机2台和洒水车2台；

5,施工进度计划

本开挖段分两个阶段施工，第一阶段无建筑物渠堤及改性土填筑阶段，第二

阶段有建筑物渠堤及改性土填筑阶段（如贾河渡槽段）。由于全填段受图纸下来

较晚以及九标小蔡正道路影响，控制性工期为完成无建筑物渠堤渠堤填筑EI期

2012年1月30日前，有建筑物渠堤及改性土填筑阶段渠堤填筑及改性土填筑完

工日期2012年9月30日。

进度计划见附图。

6•质量控制要点

填筑施工过程中容易出现的质量问题有：含水量不均、漏压、弹簧土、剪切

破坏等。需要采取以下措施预防：

⑴填筑时采用进占法施工。避免填土时运输车辆在同一工作面反复碾压，容

易造成土料剪切破坏及弹簧十。

⑵边坡结合面处理。渠道改性土换填时边坡结合面是关键部位之一。填筑与

土方同步施工，高度为一层土料松铺厚度。对边角接头处大型机械碾压不到、易

漏压的地带，需由人工采用蛙夯或冲击夯夯实。

⑶土料质量。由于土区含水量、粒径不均匀，在料区分布上一般上层傀干、

下层偏湿，在填筑前必要时可对土料进行翻松、破碎、拌合均匀，以免在填筑时

因土料含水量或粒径问题影响碾压质量。雨季施匚应特别注意天气变化，避免土

料受到雨淋；降雨时应停止施工，对已摊铺的工作面应尽快碾压密实，封面并进

行防雨覆盖。

⑷分段填筑，各段应设立标志，以防漏压、欠压和过压。上下层的分段接缝

位置应错开。

⑸相邻施工段的作业面宜均衡上升，若段与段之间不可避免出现高差时，应

以斜坡面相接，坡度不陡于1