□王杰　張曉靜

科技創(chuàng)新

砂土筑堤工法在永定河綜合治理與生態(tài)修復中的應用

□王杰張曉靜

砂土筑堤工法是在借鑒砂土填筑路基施工工藝，結(jié)合河道內(nèi)施工特點，優(yōu)化形成“四階段、六區(qū)段、九流程”的施工工藝。通過時間、工程檢驗施工方法的實用性。根據(jù)東洋河綜合整治工程砂土筑堤施工過程容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題，提出嚴格控制工程清表這一階段、重點把控基礎處理這一環(huán)節(jié)、高度重視保水措施這一流程、重點關注的幾個細節(jié)，為類似項目施工質(zhì)量把控提供借鑒。

砂土筑堤工法；河道工程；水保措施

砂土筑堤工法是用砂土作為主要材料進行工程填筑的一種特殊施工工藝和壓實方法，砂土填筑路基一般采用“三階段、四區(qū)段、八流程”施工工藝。東洋河綜合整治工程是永定河綜合治理與生態(tài)修復工程的子項目，項目區(qū)位于冀西北淺山丘陵區(qū)，屬溫帶半干旱大陸性季風氣候，主要特點為干旱少雨風大。東洋河綜合整治工程治理范圍為東洋河水文站至洋河起點，加高加固堤防23.16km，其中左堤長12.13km，右堤長11.03km，堤防填筑均采用河道就近開挖土砂料，中砂礫料6km占26%，粗砂料9.4km占40%，中砂料7.6km占34%。工程于2020年10月1日開工建設，施工借鑒填筑路基施工工藝，結(jié)合項目區(qū)及河道內(nèi)施工特點進行優(yōu)化，增加“工程清表”階段、“清表堆放區(qū)、棄土堆放區(qū)”兩區(qū)段及“保水措施”流程。工程填筑半年后質(zhì)量檢測全部合格，實現(xiàn)了設計預期目標。

1.嚴格控制工程清表階段

東洋河綜合整治工程迎水面堤坡防沖采取了生態(tài)防護措施，在砌筑格賓石籠后，用原地表植被生長層回填覆蓋，形成新的綠化土層，對后期堤防綠化的成活率影響較大。工程清表往往容易被各參單位忽視，施工中共分3個步驟實施，一是先清理地表的雜草、樹根、碎石、垃圾等雜物，堆放到監(jiān)理指定位置，有利于外運；二是集中堆放有機物含量豐富種植土，進行水保防護；三是將生土集中堆放，也進行水保防護。規(guī)劃堆放位置要合適，不得影響土料場設置。在進行種植土回填時，先填筑種植土，然后用生土壓覆。

2.重點把控基礎處理環(huán)節(jié)

東洋河綜合整治工程拆除69條丁壩，丁壩建成于上世紀70、80年代，基礎深達2～3m。開始施工時將基礎全部拆除后逐層填筑，經(jīng)仔細勘察發(fā)現(xiàn)，基礎已運行多年，在水的長期沖擊滲透下，已與周邊砂土融為一體，塊石間全部被砂土填充幾乎沒有空隙，項目管理部召集各參建單位召開現(xiàn)場辦公會說明問題：一是格賓石籠全部拆除后，形成深窄型隴溝，回填夯實施工難度較大，人工夯實建設成本高，由于填方量小，施工單位常常不經(jīng)意間容易用裝載機推平，然后一次性碾壓夯實，極易形成工程隱患。二是塊石之間全部被砂土填充，不會形成空洞，總體抗壓抗沖強度比砂土高，沒有必要全部拆除，只拆除約30cm深既可。這樣既僅保證了基礎填筑質(zhì)量，不遺留工程隱患，還大量減少了拆除量和回填量，節(jié)省投資300多萬元。堤基清理后照片見圖1。

圖1 堤基清理后照片

3.高度重視保水措施這一流程

3.1 堤頂保水措施

砂土凝聚性差，具有遇水而聚、缺水松散的特點，保水措施是貫穿堤防填筑的重要環(huán)節(jié)。在施工間隙要覆蓋下一層砂土后才可以停工，開工后直接灑水碾壓這一層覆蓋土，橫向、縱向要預留不少于50cm的保水超寬。在堤防填筑完成后，一般要經(jīng)歷位移觀測期，建議間隔時間不少于3個月再鋪裝路面工程，而這段時間，水量損失較大，可能影響堤防填筑質(zhì)量，因此在壓實面上至少虛鋪50cm厚砂土，一是防止頂層壓實體水分蒸發(fā)；二是防止車輛行走，對堤頂碾壓擾動。

3.2 邊坡保水措施

在堤防填筑的時候多碾壓不少于50cm寬度，經(jīng)過位移觀測期后施工，邊坡多鋪設寬度部分水分幾乎喪失殆盡，在鋪設土工布、砌筑格賓石籠時，如果坡長較短機械可以操作，可以專業(yè)機械逐層刮削為主，人工輔助；如坡面太長，機械無法操作時，就以人工刮產(chǎn)坡面為主，機械輔助?？傮w原則是在削坡時，不得碾壓擾動，造成有效填筑體松動。堤防碾壓見圖2。

圖2 堤防碾壓

4.重點關注幾個細節(jié)

堤防填筑工序復雜，容易遺留工程隱患，甚至影響總體質(zhì)量。為此，根據(jù)施工全工程質(zhì)量控制經(jīng)驗，總結(jié)出需要重點處理的細節(jié)和10個必須的要求。

4.1 需要重點處理的細節(jié)

一是清表分兩步進行，第一步集中清理樹枝、雜草等雜物并外運，第二步按設計厚度清理種植土，并集中堆放到堤防水平防護以外區(qū)域，用防塵網(wǎng)覆蓋備用。二是清理丁壩、擋墻等地上構(gòu)筑物，將清理面整理成試驗確定虛鋪厚度的臺階狀。丁壩基礎已經(jīng)運行多年，基礎已經(jīng)成為泥砂漿灌石，密實度強于填筑土，建議適當拆除，以不影響后續(xù)碾壓為基準。三是進行土方填筑碾壓試驗時，根據(jù)不同堤段不同土質(zhì)盡量多做，不可以偏概全，建議選取虛鋪厚度薄、碾壓次數(shù)少的施工方案。四是對低于地面的清理坑，按要求分層填筑到清理表面。每層需檢測和平檢，填筑密實度要達到技術(shù)要求。每層填筑前要將回填土中的樹根、塊石等雜物清理干凈。五是為有效控制下一層回填土厚度，確保厚度均勻，要用裝載機對清理面進行平整、碾壓，碾壓后地面高程基本一致。六是將壓實面上的雜物進行清理后，進行壓實度抽檢及平檢，全部均合格后，適當灑水進行壩體填筑。七是虛鋪厚度標尺要放置到相應路段最低處，以保證總體填筑厚度不超鋪，切忌在相應路段高處放置，這一點在施工管理中必須嚴格要求。八是每次鋪設土料前要將雜物撿干凈，每次虛鋪厚度不超過20cm，等雜物撿干凈后再鋪設土方，再次將雜物處理干凈，兩次累積達到試驗確定的虛鋪厚度后進行灑水碾壓。九是每層碾壓后抽檢、平撿全部合格后，才可以鋪設下一層。鋪設下層土料前，均要清理表面雜物并灑水，要細致處理上下游碾壓面及與原堤防面的搭接。在清理雜物過程中要注意施工安全，嚴防機械與人撞擊事件。十是削坡要預留規(guī)范要求的保護層，在砌筑護坡前再進行削坡壓實。

4.2 要達到10個必須

一是堤防基礎處理必須細膩，基礎填筑雖然工作量不大，但其施工質(zhì)量直接影響將來堤防穩(wěn)定。二是必須在水平防護工作面以外取土料，避免先挖后填，影響水平防護工程穩(wěn)定。三是灑水量必須達到設計要求，灑水指標是沙土填筑工程很重要環(huán)節(jié)，直接影響填筑質(zhì)量。四是必須不超厚度、厚度不均勻鋪設土料，這一點必須在設鋪土厚度標尺時嚴格控制。五是每層碾壓前，必須將雜物清理干凈，不留工程隱患。六是必須抽檢、平撿全部合格后，才可以鋪設下一層。七是由于河道堤防填筑料基本以細沙為主，施工難度相對較大。堤防填筑完成后，建議經(jīng)歷一個雨季，再進行下一道工序。八是必須關注環(huán)保抑塵措施。九是檢測是最后一道屏障，抽檢平撿必須具有代表性，必須在薄弱環(huán)節(jié)處選點檢測。搭接處、路兩側(cè)應進行重點檢測；選擇在一個小面積內(nèi)集中抽檢；在一個點上進行不同深度檢測；要根據(jù)現(xiàn)場情況，靈活選定檢測方式，保證檢測不留死角。十是必須嚴重按照工序施工，經(jīng)監(jiān)理、項目管理部認定合格后，才可以進行下道工序，這不僅可以及時排除工程隱患，也體現(xiàn)施工方、監(jiān)理方管理、控制水準。

5.通過時間、工程檢驗實用性

2022年6月，砂土筑堤工法完善后，在桑干河、南洋河綜合整治工程中實踐應用，共填筑堤防13處33.4km，施工過程中和3個月后平檢及法人抽檢質(zhì)量全部合格，均取得了預期效果，證明這一施工方法合理科學，具有一定的可復制、可推廣價值，可以在河道內(nèi)就近取料的填筑工程中借鑒應用?！?/p>

2022-12-20

王杰，男，漢族，永定河流域投資有限公司張家口分公司，工程師。

張曉靜，女，漢族，永定河流域投資有限公司張家口分公司。