堤防道路工程填筑中堤身干密度控制措施分析

吳麗燕

摘要：本文結(jié)合工作實(shí)際， 對(duì)堤防道路工程堤身填筑控制干密度進(jìn)行了思考。強(qiáng)調(diào)堤防道路工程堤身填筑質(zhì)量既要滿(mǎn)足堤防工程要求， 又要滿(mǎn)足路基工程要求。通過(guò)對(duì)堤身填筑標(biāo)準(zhǔn)和路基填筑標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析， 找出了其中的差異， 給出了確定堤防道路工程堤身填筑控制干密度的方法和步驟， 并用實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：堤防道路填筑干密度

堤防道路是指利用堤頂或堤身平臺(tái)作為交通道路，使之與所屬的工程區(qū)段、管理處所、附屬建筑物和附屬設(shè)施等管理點(diǎn)相連的交通系統(tǒng)。堤防道路不僅作為巡河、防汛道路， 方便河道管理， 還能起到方便地方群眾出行的作用。隨著水利風(fēng)景區(qū)的開(kāi)發(fā)， 一些堤防道路還將納入地方道路體系， 對(duì)完善地方道路， 拉動(dòng)該區(qū)域綜合開(kāi)發(fā)， 加快地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 具有重要意義。

但堤防道路尤其是堤身填筑建設(shè)不僅涉及到水利行業(yè)堤防填筑的有關(guān)要求， 還涉及到公路行業(yè)路基填筑的有關(guān)要求， 如何控制好作為路基的堤身填筑質(zhì)量，使堤身填筑質(zhì)量既要滿(mǎn)足堤防工程要求， 又要滿(mǎn)足路基工程要求， 尤顯重要。作為工程技術(shù)人員， 接觸過(guò)堤防道路工程堤身填筑的質(zhì)量控制， 現(xiàn)僅從堤身（路基） 填筑的控制干密度方面談?wù)勛约旱恼J(rèn)識(shí)。

1 堤身填筑標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定

根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286-98） 有關(guān)規(guī)定， 土堤的填筑密度， 應(yīng)根據(jù)堤防級(jí)別、堤身結(jié)構(gòu)、土料特性、自然條件、施工機(jī)具及施工方法等因素，綜合分析確定。黏性土土堤的填筑標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按壓實(shí)度確定。壓實(shí)度值應(yīng)符合下列規(guī)定： ①1 級(jí)堤防不應(yīng)小于0.94； ②2 級(jí)和高度超過(guò)6 m 的3 級(jí)堤防不應(yīng)小于0.92；③3 級(jí)以下及低于6 m 的3 級(jí)堤防不應(yīng)小于0.90。無(wú)黏性土土堤的填筑標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按相對(duì)密度確定： 1、2 級(jí)和高度超過(guò)6 m 的3 級(jí)堤防不應(yīng)小于0.65； 低于6 m 的3 級(jí)及3 級(jí)以下堤防不應(yīng)小于0.60。有抗震要求的堤防應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

《堤防工程施工規(guī)范》（SL260-98） 規(guī)定： 堤身填筑施工參數(shù)應(yīng)與碾壓試驗(yàn)參數(shù)相符； 土料、礫質(zhì)土的壓實(shí)指標(biāo)按設(shè)計(jì)干密度值控制； 砂料和砂礫料的壓實(shí)指標(biāo)按設(shè)計(jì)相對(duì)密度值控制； 壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)的環(huán)刀容積： 對(duì)細(xì)粒土， 不宜小于100 cm3 （內(nèi)徑50 mm）； 對(duì)礫質(zhì)土和砂礫料， 不宜小于200 cm3 （內(nèi)徑70 mm）。含礫量多環(huán)刀不能取樣時(shí)， 應(yīng)采用灌砂法或灌水法測(cè)試。

2 路基填筑標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定

根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D30-2004） 有關(guān)規(guī)定， 在公路工程中， 路基分為路床和路堤。路床是指路面底面以下0.8 m 范圍內(nèi)的路基部分。在結(jié)構(gòu)上分為上路床（0 ~ 0.3） m 及下路床（0.3 ~ 0.8） m 兩層。路堤是指高于原地面的填方路基。路堤在結(jié)構(gòu)上分為上路堤和下路堤， 上路堤是指路面底面以下（0.8 ~ 1.5） m 范圍內(nèi)的填方部分； 下路堤是指上路堤以下的填方部分。路基填料應(yīng)分層鋪筑， 均勻壓實(shí)。

《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D30-2004） 規(guī)定路基壓實(shí)度系按《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ051） 中重型擊實(shí)試驗(yàn)法求得的最大干密度的壓實(shí)度。

經(jīng)查閱《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF10-2006）， 有關(guān)路基壓實(shí)度的規(guī)定與《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D30-2004） 是一致的， 也是采用重型擊實(shí)試驗(yàn)法。

3 堤身填筑與路基填筑控制標(biāo)準(zhǔn)區(qū)別

3.1 控制指標(biāo)的區(qū)別

堤防工程根據(jù)土的顆粒組成， 按不同的方法控制。黏性土土堤的填筑標(biāo)準(zhǔn)按壓實(shí)度控制， 不同級(jí)別的堤防有不同的壓實(shí)度要求。無(wú)黏性土土堤的填筑標(biāo)準(zhǔn)按相對(duì)密度控制， 不同級(jí)別的堤防有不同的相對(duì)密度要求， 具體要求可參見(jiàn)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286-98） 。路基填筑壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)采用重型擊實(shí)試驗(yàn)法得出的最大干密度的壓實(shí)度指標(biāo)控制。

3.2 擊實(shí)方法的區(qū)別

《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123） 提到： 擊實(shí)試驗(yàn)分為輕型擊實(shí)試驗(yàn)和重型擊實(shí)試驗(yàn)， 輕型擊實(shí)試驗(yàn)方法相當(dāng)于國(guó)際上的普氏標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)。輕型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于5 mm 的黏性土， 其單位體積擊實(shí)功為592.2 kJ / m3； 重型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑小于20mm 的土， 其單位體積擊實(shí)功為2 684.9 kJ /m3。經(jīng)查閱有關(guān)資料， 我國(guó)以往采用輕型擊實(shí)試驗(yàn)較多， 水庫(kù)、堤防、鐵路路基填土一般采用輕型擊實(shí)試驗(yàn)， 高等級(jí)公路填土和機(jī)場(chǎng)跑道等采用重型擊實(shí)較多。根據(jù)公路工程有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范， 路基填筑采用《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ051） 中重型擊實(shí)試驗(yàn)法。

3.3 控制區(qū)域不同

在堤身填筑中， 只要土質(zhì)沒(méi)有變化， 控制標(biāo)準(zhǔn)是相同的， 即沿高度方向沒(méi)有變化。而路基填筑沿高度方向分為路床填筑和路堤填筑。路床范圍內(nèi)的土層承受著強(qiáng)烈的行車(chē)荷載反復(fù)作用， 路基下層即路堤， 主要承受本身重量。因此， 路床范圍的壓實(shí)度要求較高。并且不同等級(jí)的公路， 路堤填筑和路床填筑有不同的壓實(shí)度要求， 控制標(biāo)準(zhǔn)是不同的， 且上路堤和下路堤壓實(shí)度也不相同， 見(jiàn)表1。

4 確定堤防道路工程堤身填筑控制干密度

根據(jù)以上分析， 可以發(fā)現(xiàn)堤防工程的堤身填筑和公路工程的路基填筑控制標(biāo)準(zhǔn)是有不同要求的。實(shí)際施工時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求干密度進(jìn)行控制。當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)明確要求時(shí)， 應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足堤身填筑和路基填筑的控制標(biāo)準(zhǔn)要求。施工前， 應(yīng)對(duì)堤身填筑和路基填筑控制干密度進(jìn)行核算， 同一部位取其中的大值。有關(guān)步驟如下。

4.1 核查料場(chǎng)土料特性

核查料場(chǎng)是否滿(mǎn)足堤身填筑和路基填筑材料要求，確定土質(zhì)類(lèi)型， 是土料、礫質(zhì)土， 還是砂料和砂礫料，或是其他土料。

4.2 委托相應(yīng)資質(zhì)檢測(cè)單位進(jìn)行試驗(yàn)

采集代表性土樣， 委托具有水利資質(zhì)的試驗(yàn)室進(jìn)行土工試驗(yàn)并出具報(bào)告。當(dāng)土質(zhì)是土料、礫質(zhì)土?xí)r，做輕型擊實(shí)試驗(yàn)。當(dāng)土質(zhì)是砂料和砂礫料時(shí)， 做相對(duì)密度試驗(yàn)。委托具有公路資質(zhì)的試驗(yàn)室進(jìn)行重型擊實(shí)試驗(yàn)并出具報(bào)告。擊實(shí)試驗(yàn)確定最優(yōu)含水率和最大干密度， 相對(duì)密度試驗(yàn)確定相對(duì)密度值和相應(yīng)的干密度和含礫率關(guān)系曲線(xiàn)。

4.3 確定控制干密度

根據(jù)堤防等級(jí)所要求的壓實(shí)度， 對(duì)照水利試驗(yàn)報(bào)告給出的最大干密度， 計(jì)算堤身填筑控制干密度； 當(dāng)采用相對(duì)密度控制時(shí)， 根據(jù)相對(duì)密度值和含礫率， 查找“干密度和含礫率關(guān)系曲線(xiàn)”， 確定堤身填筑控制干密度。

根據(jù)公路等級(jí)所要求的路基壓實(shí)度， 對(duì)照公路試驗(yàn)報(bào)告給出的最大干密度， 計(jì)算路床控制干密度， 以及上路堤控制干密度和下路堤控制干密度。將路床控制干密度、上路堤控制干密度以及下路堤控制干密度分別與堤身填筑控制干密度相比較， 取其大者作為相應(yīng)部位的實(shí)際控制干密度。

一般來(lái)說(shuō)， 下路堤控制干密度小于堤身填筑控制干密度， 因此下路堤可采用堤身填筑的控制干密度。路床控制干密度大于堤身填筑控制干密度， 因此路床部位的堤身填筑可采用路床控制干密度。上路堤控制干密度則可能大于或小于堤身填筑控制干密度， 取其大者作為實(shí)際控制干密度。實(shí)際施工時(shí)， 以實(shí)際核算數(shù)值為準(zhǔn)。

5 結(jié)語(yǔ)

堤防道路工程堤身填筑和道路工程路基填筑干密度控制標(biāo)準(zhǔn)是有不同要求的。堤防道路工程堤身填筑不僅要滿(mǎn)足到水利堤防填筑的有關(guān)要求， 還要滿(mǎn)足道路路基填筑的有關(guān)要求。在確定干密度控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要根據(jù)土質(zhì)情況， 分別按水利堤防填筑和道路路基填筑有關(guān)要求， 確定各自的控制標(biāo)準(zhǔn)， 同一區(qū)域兩者比較后， 取其大者作為相應(yīng)區(qū)域的實(shí)際控制干密度。