2.2 土方回填
2.2.1 施工准备
2.2.1.1 土料的选择
1.一般性土方回填土料的选择
回填的土料必须符合设计和施工规范要求，应保证填方的强度和稳定性。一般不能选用淤泥和淤泥质土、膨胀土、有机物含量大于8%的土、含水溶性硫酸盐大于5%的土及含水量不符合压实要求的黏性土。
2.膨胀土换填土料的选择
换填层土体的抗剪强度一般不应低于坡体土的抗剪强度，变形模量宜接近坡体土变形模量。当工程区附近或渠道开挖有可利用的非膨胀土时，宜优先采用非膨胀土；无非膨胀土时宜采用水泥改性土，采用其他改性土时应经专门论证。换填所用土料应进行膨胀性检验，确认为非膨胀土方可使用。对不同取土区域的土料，分别通过室内试验取得土料的物理指标参数，包括最优含水量、最大干密度、黏粒含量、塑性指数等。进入填筑仓面的非膨胀土块粒径宜不大于10cm，如土料颗粒超径，则需进行剔除或破碎至满足设计粒径要求。
2.2.1.2 击实试验
击实试验是用击实仪将要试验的土样击实，击实仪根据锤重、落高不同产生不同的击实功，击实功等于592.2kJ/m3为轻型击实试验，击实功等于2684.9kJ/m3为重型击实试验。击实试验一般要做5～6个不同含水率的土样，分别击实后测出每个土样的密度、含水量，用试验结果画出击实曲线，确定最大干密度、最佳含水率。回填土击实试验是对回填效果的检验，回填填料的含水率应与击实试验确定的最佳含水率相近，填料压实后的干密度才能接近最大干密度。用填料压实后的干密度，除以击实试验得到的最大干密度就是回填后的压实度。
2.2.1.3 碾压试验
击实试验完成后，即在施工现场安排碾压试验，按照《土工试验规程》（SL 237—1999）进行试验，碾压试验的目的如下：
（1）核查土料压实后是否能够达到设计压实干密度值。
（2）核查压实机具的性能是否满足施工要求。
（3）选定合理的施工压实参数，如铺土厚度、土块限制粒径、含水量的适宜范围、压实方法和压实遍数。
（4）确定有关质量控制的技术要求和检测方法。碾压试验在标定的区域分别进行，不同的回填区域采用不同的压实机具、碾压遍数，最后通过试验确定合适的铺土方式、铺土厚度、碾压机械的类型及重量、碾压遍数、填筑最优含水量、压实土的干密度、压实方法、土块限制粒径等参数，确定最优的碾压方式。
2.2.2 施工方法
2.2.2.1 土方回填
回填前首先对基底进行清理、碾压，经监理工程师验收后开始填筑。土方回填以机械施工为主，结合人工施工：铺土采用挖掘机配合推土机进行整平；初压使用推土机，碾压使用振动式压路机；机械无法施工的部位由人工施工，使用蛙式打夯机或内燃夯夯实。土方回填工序要保证持续和连贯进行。若土料含水量较高，使用翻耕晾晒的方法降低含水量；若含水量过低，使用洒水汽车洒水并适当闷料，以调整土料含水量至最佳含水量范围。
1.土方筑堤
填筑土料采用总干渠挖方段土料（或业主指定的取土场土料），土料场的开采方式为推土机清除表土、装载机装土、自卸车运土。
填筑现场采用推土机配合人工平土，振动碾碾压。
（1）施工程序。施工准备→堤料开采→堤基清理→堤基填筑→坡面修整。
（2）施工准备。
1）根据已知基点测设筑堤工程的基线，并引桩到填筑范围以外。
2）直段每100m、平曲段每50m或更小的距离测设施工样架。
3）用于筑堤的土料开工前进行开采、装料、运输、卸料、碾压试验和含水量调整试验。
4）根据填筑所用的土料进行开采方式、开采机械和开采效果试验用以确定最优的开采方式。
（3）土料的开采。其施工程序为：清表→料场建设→土料开采→复耕。
1）清表。料区开挖前用推土机推除表层的杂质、耕作土、植物根系，并推到临时堆土区留作复耕使用。
2）料场建设。料场周围布置截水沟，并做好料场排水措施；遇雨时，坑口坡道用防水编织布覆盖保护。
（4）渠堤填筑基面清理及压实。
1）堤基基面清理范围包括堤身、铺盖、压载的基面，堤基清除表土30cm，清理范围为堤身设计基面边线外50cm。
2）堤基表层不合格土、杂物等应清除干净，堤基范围内的坑、槽、沟等，按堤身填筑要求进行回填处理。
3）堤基开挖、清除的弃土、杂物、废渣等，均运到指定的场地堆放。
4）基面清理平整后，及时报验，经监理工程师检验合格后进行下道工序的施工。
5）堤身设计填筑压实度不得小于0.98，施工前按照《土工试验规程》（SL 237—1999）进行全样击实试验，确定全样的最大干密度和最优含水率，换算出设计干密度进行质量控制。
6）填筑土料含水率应控制在最优含水率附近，其偏差不超过-2%～+3%。
7）堤基压实度不得小于0.90。
8）气候干燥时，土料碾压前要适当洒水，以利于充分压实，日降雨量大于50mm时，应停止填筑施工。
（5）土料运输和铺料。铺料作业采用自卸汽车卸料，推土机平料，并确保以下几点：
1）按设计要求将合格土料铺至规定部位，使用推土机铺料。
2）采用进占法卸料。
3）铺料厚度和土块直径的限制尺寸通过碾压试验确定，土块直径不大于15mm。
4）铺料至堤边时，在设计边线外侧各超填一定余量，机械铺料余量为30cm，人工铺料为10cm。
（6）一般土料填筑。
1）建筑物开挖线以下的所有低于基础设计高程的部位，均应按施工图纸尺寸和要求的压实度或相对密度进行回填压实。
2）进出口段土方填筑应依据建筑物底轮廓并外延1.0m范围清除表层不小于0.5m厚的覆土，进行场地平整，平整后土基30cm深范围内压实度不低于0.9，砂基相对密度不小于0.65；填筑断面地面坡度陡于1：5时，应削坡至缓于1：5。
3）防渗部位的土方回填，应重视先压段与后压段的连接，为了保证后压段与先压段良好结合，先压段的连接坡比不得陡于1：3.0（当发现先压段的坡比陡于1：3.0时，应将先压段削坡，使之缓于1：3.0）。
4）回填料的分层厚度应根据采用的施工机械现场试验确定，每层在50m2范围内应有一个压实度或相对密度检测点，不足50m2的至少应有一个检测点，要求每个检测点都应合格。穿越渠道的渡槽、埋管等建筑物外侧部位的回填，应加强检测，检测方案应报经监理工程师批准。
5）由于气候、施工等原因停工的回填工作面应加以保护，复工时必须仔细清理，经监理工程师验收合格后，方准填土，并记录备查。
6）如填土出现“弹簧”、层间光面、层间中空、松土层或剪力破坏现象时，应根据情况认真处理，并经监理工程师验收合格后，方可进行下一道工序。
（7）填筑作业面布置。
1）地面起伏不平时，按水平分层由低处开始逐层填筑。
2）堤防横断面上的地面坡度陡于1：5时，应将其削至缓于1：5。
3）分段作业面的长度划分为100～200m。
4）作业面分层统一铺土、统一碾压，整平使用平土机。
5）已铺土料表面在压实前被晒干时，做洒水湿润处理。
（8）压实作业符合下列要求：
1）施工前应先做碾压试验，验证碾压质量能否达到设计干密度值或其他控制指标。
2）分段填筑，各段设立标志，以防漏压、欠压和过压。
3）碾压机械行走方向平行于堤轴线。
4）分段、分片碾压，分段处留有1：3的斜坡，搭接处的密实度应一致，相邻作业面的搭接碾压宽度在平行堤轴线的方向不小于0.5m，垂直堤轴线的方向不小于3m。
5）振动碾压实作业，采用进退错距法，碾迹搭压宽度大于10cm。
6）机械碾压时控制行车速度，控制在3km/h以内。
7）机械碾压不到的部位，辅以夯具夯实，夯实时采用连环套打法，夯迹双向套压，夯压夯1/3，行压行1/3；分段、分片夯实时，夯迹搭压宽度不小于1/3夯径。
8）每一填土层按规定的施工参数施工完毕后，经监理工程师检查合格后继续铺筑上一层。
9）用振动碾碾压黏性土填筑层，在新层铺料前，对压光层面使用刨毛机进行刨毛处理，刨毛深度3～5cm。
10）对占压堤身断面临时坡道作缺口处理，将板结老土刨松，与新铺土料统一按填筑要求分层压实。
（9）堤坡坡面修整。施工过程中，每填筑1m高左右，要及时对边坡进行粗削坡，将超填土方及时再利用，以节省土料和提高工效。对削坡土应根据实际情况洒水湿润。粗削坡应预留10cm左右的保护层。
为保证设计断面内压实干容重达到要求，铺料时预留30cm余量，在堤坡坡面填筑完成后，按设计线将坡面修整平顺。削坡的方法为：测设堤顶线和堤脚线，沿设计堤顶线和堤脚线挂设准线，人工按线清理到设计断面。堤坡修整完毕并检查合格后，进行护坡护面的施工。
（10）填筑质量控制。现场填筑图见图2-16。
1）土方压实质量检测的取样量。当用环刀检测时，可控制在每200～400m3的填筑量取样一个，但每个铺筑压实层不应少于5个；当采用核子密度仪检测（碎石土回填等）时，每100m2取样5个，即每一碾压条带至少取样5个，对接头部分等薄弱环节进行重点检测，确保整体质量的合格。
图2-16 现场填筑图
2）从土料质量抓起，严禁使用不符合设计要求的土料。
3）随时检查碾压状况，以判断含水量、碾重等是否适当，对层间光面、弹簧土、裂缝要及时进行处理。
4）相邻两层的填筑。原则上均衡上升，填筑高差在设计允许的范围内，并应采取放坡搭接措施。
5）严格控制横向接缝处理与结合部的压实方法和施工质量等。
6）严格按水利工程技术规范及合同要求进行施工，填筑质量控制指标不小于设计规定，合格率要达到100%。
7）雨季施工注意防雨水冲刷，铺填后未压实的部位及时进行压实。并做好施工仓面排水，回填土保持在干场下作业。
8）每层均按照规范要求进行回填压实取样试验，达到设计要求后，再进行下一道工序施工。
9）回填土结合面出现各种不利于回填质量的现象要及时处理，经处理符合要求后方可继续施工。土方回填层间结合面要进行刨毛洒水处理。
10）填筑过程中，保证监测仪器与测量工作的正常进行，并保护所埋设的仪器和测量标志的完好。
2.渠道膨胀土换填
由于膨胀土具有干燥收缩、吸水膨胀强度衰减、易失稳滑坡等特性，渠道无法直接进行混凝土衬砌，必须在原膨胀土渠道基面上换填其他基层后才能进行衬砌，膨胀土换填是其中的方法之一。
（1）特点。膨胀土换填工艺简单，不需要对土料进行特别的加工，在渠道保护层完成后即可进行换填，换填的土质比较均匀，防渗性能较好。
（2）原理。采用碾压机械对回填土料进行碾压，提高换填层的整体性，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膨胀土渠道基面的影响，使渠坡膨胀土体处在相对稳定的环境中，防止因膨胀土体的含水量发生较大变化造成坡面的失稳。
（3）施工工艺流程及操作要点。
1）工艺流程。料区覆盖层清除→土料开采运输→土料制备→摊铺→碾压→取样检测。
2）操作要点。在施工之前需要对料场进行复查，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、黏粒含量、塑性指数等物理试验资料；通过击实试验，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、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。
土料开采运输、土料制备、摊铺、碾压、取样检测等施工可参考土方筑堤。
（4）质量控制要点。膨胀土换填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：
1）填筑时采用进占法施工。由于换填的工作面宽度较小，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土。在边坡换填时，为避免运输车辆对工作面的反复碾压，必要时可采用推土机向工作面推送土料。
2）边坡结合面处理。渠道换填时边坡结合面是关键部位之一，填筑前在已开挖的渠坡上用推土机逐层开蹬，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。
3）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偏干、下层偏湿，在填筑前需要对土料进行翻松、破碎、拌和均匀，以免在填筑时因土料含水量或粒径问题影响碾压质量。雨季施工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。
3.渠道水泥改性土换填
水泥改性土是指将一定比例的水泥掺入膨胀土土料之中以改善膨胀土的性质或结构，使膨胀土丧失膨胀潜能，并在一定程度上提高土体强度或承载力。水泥改性土在膨胀土地区可以充分利用开挖料，实现土料的就地取材。
（1）特点。水泥改性土换填施工方法，在膨胀土地区通过对开挖料进行改性，减少对非膨胀土的需求。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。
（2）工艺原理。因膨胀土具有遇水膨胀、失水干缩的特性，采用路拌机、稳定土拌和机等掺拌设备，在膨胀土料中掺入适量的水泥，使二者充分拌和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）工艺流程及操作要点。
1）工艺流程。土料开采运输→碎土→水泥土拌制→运输→摊铺→碾压→取样检测。
2）操作要点。
a.土料检验及施工工艺试验。在施工之前，首先通过室内试验取得弱膨胀土或中膨胀土土料的物理指标参数，包括黏粒含量、塑性指数、膨胀率、水泥掺量等；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。
b.土料开采运输。土料的开采根据现场施工组织和施工场地的不同，可分为临时性堆放和直接堆放。
临时性堆放，是指从渠道开采的弱（中）膨胀土土料运至指定地点分区堆放，在进行改性土制备前，用挖掘机挖装、自卸汽车运输，将土料转运至拌和场。
直接堆放，是指在渠道施工过程中，工作面能够做到连续作业，将从渠道开挖出来的土料直接运至拌和场堆放。
c.碎土。使用稳定土拌和机拌制水泥土一般情况下需要碎土。碎土宜在拌和场内采用液压碎土机进行，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。采用轮式装载机上料碎土、拢推，采用塑料布临时覆盖。
d.水泥土拌制。根据工程量的大小，可选择路拌或厂拌。
a）路拌。由于路拌机本身具有碎土功能，土料可不单独进行碎土。
①拌和场地面采用推土机平整后，用平碾碾压，每次碾压均测定沉降，直至连续两次碾压的沉降量之差在3mm以内为止。
将土料用轮式装载机装车、自卸车运输至拌和场内。一般情况下，拌和场至少要划出3个区才能满足路拌机拌制流水作业的要求，拌制程序为：土料摊铺→水泥摊铺→路拌机拌制（同时洒水）3～4遍→拌和料滴定检测→成品拢堆覆盖。为保证土料拌和用水，拌和场要设置专用水源。
②土料摊铺根据铺料厚度的不同，掺加的水泥量也不同。土料摊铺采用人工配合推土机进行，铺土厚度由施工工艺试验确定。在拌和场附近设置高程点作为控制铺土厚度的基准点。用圆钢制作插钎，并在插钎上标出长度标记，检查铺土厚度，局部采用人工平整，保证摊铺厚度均匀。土料平整后，用钢尺在土料上面定出网格，用石灰做出标记，每个网格的面积根据铺土厚度不同而划定。为便于控制，以采用固定铺土厚度、一袋水泥的掺入量来控制网格面积，便于控制水泥掺量。打开水泥袋将水泥倒在网格中心，用刮板将水泥均匀摊开，使每袋水泥的摊铺面积相等，做到土料表面没有空白位置，亦无水泥集中点。
③采用路拌机拌制混合。在拌制前，可将路拌机后压斗改装，将洒水设备接至后压斗顶部，在拌制中同时洒水，保证洒水均匀。拌制时必须做到拌和均匀、不留死角。根据土料的特性，一般拌制3～4遍即可，每一遍之间的时间间隔要根据现场检验而定。一台路拌机按拌和的四道工序（铺土、铺水泥、洒水拌和、滴定检测）可直行4场流水拌和作业，以发挥路拌机的最佳效能。
④拌制完成后，做滴定检测，进行水泥含水量和均匀性检测。合格后拢推，临时覆盖保湿或直接运至填筑工作面；对于滴定检测不合格的土料，要分析原因，重新进行拌和并检测。
b）厂拌。大规模的水泥改性土施工采用厂拌法施工，采用的机械为稳定土拌和机，稳定土拌和机一般由集料系统、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个料斗（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，土料落至皮带机上后，传送至拌和机内；在拌和系统运行后，电脑自动控制水泥罐添加水泥至拌和机内，并适当添加水，拌制完成后经皮带机卸料。
拌和添加的土料、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，然后进行稳定土拌和机拌和水泥改性土的试验，确定拌和机运行控制参数。
将碎好的土料用装载机送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形式，并在上口设置筛网，每个小网格边长不宜大于10cm，以过滤掉粒径不合格的土料。拌和称量系统按试验参数控制土料、水泥和水的重量。充分拌和，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，平均值不得小于设计掺量。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，由装载机拢推并覆盖或直接运至填筑工作面。
e.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。
f.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。
a）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。
在摊铺的同时，采用摊土机在坡面上推出台阶以保证土体的结合，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料厚度，可用插钎检测。施工程序见图2-17。
图2-17 施工程序图
b）碾压。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，合格后进行下一层的填筑。
c）削坡。在换填完成后，人工配合挖掘机进行削坡。
（4）质量控制要点。水泥改性土填筑施工过程中容易出现的问题有土料拌和不均、层间结合面风干、漏压、弹簧、剪切破坏等。需要采取以下措施预防：
1）采用路拌时，土料摊铺后，要用路拌机在摊铺层上均匀行走1～2遍，这样既可整平表面又可对土料进行破碎。水泥摊铺工序非常关键，摊铺时要均匀，不得在土面上形成空白，路拌机拌和至少3遍。
对于稳定土拌和机，为保证拌和的均匀性，除严格控制土料粒径外，拌和时间对均匀性的影响很大，拌和时间要通过试验确定。
2）填筑时采用进占法施工。由于换填的厚度小，填土时运输车辆在同一工作面反复碾压，造成土料剪切破坏及弹簧土。在边坡换填时，为减少运输车辆对填筑面的反复碾压，必要时可适当采用推土机推送。
3）边坡结合面处理。在碾压时，由于受天气影响，填筑层表面风干很快。为保证层间结合，在进行上一层铺土施工之前，需要对结合面进行洒水。同时，边坡结合面也是关键部位之一，填筑前在原渠坡上逐层进行开蹬处理，台阶高为一层土料松铺厚度，需用推土机进行施工。
4）水泥掺量、拌和均匀度、土料含水量、粒径、拌和用水量、拌和遍数直接影响水泥改性土的质量。在制备水泥土时必须严格按照试验参数进行拌制，严格进行检测。
5）水泥改性土拌制完成后，需要在现场取样检测拌和质量，检测时主要检测拌和均匀度以及水泥含量、含水量是否满足要求。
6）摊铺时水泥改性土的含水率宜高于最佳含水率的1.0%～2.0%，以补偿在摊铺及碾压过程中的水分损失。
7）雨季施工应特别注意天气变化，避免使水泥和混合料受到雨淋。降雨时应停止施工，已经摊铺的水泥土应快速碾压、封面并覆盖。
2.2.2.2 中细砂筑堤施工技术
南水北调中线京石段应急供水工程渠道（S12标），由于当地的土质中黏土量较少，当地的开挖土均是中、细砂土，为解决渠道工程筑堤的需要，采用中、细砂加填聚乙烯土工格栅的加筋填筑方案进行渠道的筑堤施工。
1.现场碾压试验
（1）填筑土料。选用木材料场具有代表性的砂土。
（2）试验场地。布置在渠道累计桩号44+300～44+400右侧堤基上，基础面已清除杂物且碾压密实，基础面压实度不低于0.85，并保证在试验过程中不产生基础压缩沉降现象，然后在其上进行碾压试验。试验段为70m×20m，湿碾（洒水）和天然含水量的两种碾压试验场地面积均为35m×20m，有效试验区为30m×15m，非试验区作为停车和错车场地，试验区划分为3个试验块。
（3）施工取水。利用距施工填筑面约60m处水井汲水供给。
（4）施工机械。采用XSM220振动碾进行试验，振动碾机械参数如下：
工作质量：20000kg。
行驶速度：0～8.6km/h。
振动频率：50Hz。
激振力高/低振幅：350/200kN。
振动轮直径：1523mm。
振动轮宽度：2178mm。
2.碾压试验依据
（1）合同文件。
（2）相应的规程规范：《堤防工程施工规范》（SL 206—1998）、《碾压式土石坝施工规范》（DL/T 5126—2001）、《土工试验规程》（SL 237—1999）、《土工合成材料应用技术规范》（GB/T 50290—2014）、《土工试验方法标准》（GB/T 50123—1999）。
（3）上报批复的《砂土填筑碾压试验方案》。
3.碾压试验过程
（1）试验场地基础面处理。试验场地基础面采用SD16型推土机对其进行清理，清理深度30cm以上，将试验场地范围内的砖头、石块、树根、草皮全部清理干净。用XSM220压路机静压2遍，振动碾压4遍，在现场取样测定干密度和含水量，基础面取样6组全部合格，检验合格后在其上进行碾压试验。
（2）碾压试验。
1）碾压试验方法。两种碾压试验场地的试验区分别铺料35cm、40cm两种厚度，每个试验区均采用静-动-静的碾压顺序，振动碾先静碾1遍，再分别振动碾压5遍、6遍、7遍，最后静碾1遍。
2）洒水碾压。在工作面为避免水冲刷造成填筑面的不平，采用人工手持水管往复移动、一次性将砂湿透的办法，洒水量控制在中、细砂质量的50%左右，即铺料35cm厚洒水260kg/m2，铺料40cm厚洒水290kg/m2。洒水起到压实和调整含水量的作用，洒水完成后立即对填料进行碾压工作。
（3）质量检测。
1）推土机找平后，采用NTS352型全站仪测定虚铺高程，高程检测位置按纵间距2m横间距1m处取点，并在试验场地外做好控制桩；测量完毕后，采用振动碾进行碾压，碾压完毕后，测定压实高程，取样位置与碾压前保持一致；压实度采用灌砂法检测，取样位置按纵间距2m横间距1m一个检测点，每区分别取样8个。
2）进行碾压时，垂直碾压方向搭接带宽度应不小于0.5m；顺碾压方向搭接带宽度应不小于3m。在碾压过程中观察铺土边缘预留宽度值，以保证边缘部位压实。
（4）试验结果。
1）采用XSM220振动碾进行碾压，能满足施工要求。
2）天然含水量条件下试验过程中振动碾压时，机械行走困难有“刨窝”等现象，造成碾压工作面起伏不平；洒水碾压条件下上述现象基本消失，但在碾压机械启动时需装载机辅助启动。
根据试验结果采取洒水条件下进行施工，摊铺厚度为40cm，碾压遍数为1+6+1，行车速度1.8km/h，垂直碾压方向搭接带宽度应不小于0.5m，顺碾压方向搭接带宽度应不小于3m。
4.施工方法
（1）填筑施工程序。填筑程序图见图2-18。
图2-18 填筑程序图
（2）铺土、推平。在施工过程中，因砂特性及土工格栅的影响，采用进占法铺料，分段施工，每段长度取为300～500m，机械铺料厚40cm。第一层的填筑可以直接利用15t自卸汽车运料至工作面，履带式推土机平料，第二层及以上填筑车辆基本无法行进，只能装载机二次倒运，由低处向高处分层铺料回填，推土机摊铺土料并平整，水准仪控制铺土厚度使厚度均匀，铺料时边缘预留2m富余量以保证碾压边坡压实相对密度达到设计要求。机械不便施工的部位采用人工铺土平整，铺土厚度20cm。
（3）洒水。洒水量控制在50%左右，洒水后砂的含水率在11%～13%间。
（4）压实。采用振动碾（XSM220，碾宽2.18m），平行于中心线进退错距法碾压，平碾行走速度控制在1.8km/h，分段分片碾压，相邻作业面的搭接碾压宽度，平行堤轴线方向不小于0.5m，垂直堤轴线方向不小于3m。机械碾压不到以及局部二次回填的部位，采用人工铺土，蛙式打夯机（280kg）压实。夯实时采用连环套打法，夯迹双向套压，夯压夯1/3，行压行1/3；分段、分片夯时，夯迹搭压宽度应不小于1/3夯径，铺土完成后及时碾压以防止水分散失或降雨，铺料压实，设专人控制，不得漏压。
（5）结合面处理。已铺筑完成的层面，对其进行洒水加湿处理以利于层面结合。
（6）接缝处理。分段施工时，搭接处坡度不小于1：3，并注意搭接处的密实度和错缝。砂土和壤土的结合部位加强碾压，加密检测保证结合处回填密实。
（7）加土工格栅的施工工序。人工铺设土工格栅，土工格栅要拉伸、顺直、绷紧。用φ6钢筋制作的U形钉固定土工格栅，U形钉钉入堤面20cm，且按照间距1m的梅花形布置。相邻土工格栅采用尼龙绳带绑扎，绑扎间距为30cm，土工格栅纵向尽量不拼接，如需要拼接时搭接1格。
5.质量控制
（1）施工时按碾压工艺试验确定的铺筑层厚度、最优含水率、压实机具型号和规格、碾压速度、碾压遍数等控制工艺参数进行质量控制。
（2）在运输和铺筑过程中，砂料处于湿润状态以免颗粒分离，并防止杂物或不同规格物料混入。
（3）堤面施工统一管理、合理安排、分段流水作业，使填筑面层次分明，作业面平整，均衡上升。
（4）铺料与碾压连续进行，以免土料被晒干而影响填筑质量。如需短期停工，其表面风干砂层须经常洒水湿润，保持含水量在控制范围内。
（5）针对堤身填筑质量，在施工过程中采取前期、中期、和后期的三控制措施。
1）前期控制是指在开工前，由监理工程师和业主对施工方提交的施工方案、技术措施、质量保证体系及管理制度等进行严密审验。对投入技术人员的素质和数量提出具体要求。对拟用的施工机械、设备，经监理部审验、批准后方可进入现场。前期控制从源头上杜绝了因准备工作不充分、施工措施不落实、人力物资不到位或质量安全措施不完善而可能产生的质量事故的发生。
2）中期控制亦即工序控制，是确保堤身填筑质量的关键。施工过程中，监理工程师频繁巡视、抽检，主要部位的关键施工过程旁站监督。每层碾压后，施工单位取样自检，试验室出具试验报告，并经监理工程师验收，方可进入下一工序施工。定期召开工程例会，及时整改施工中发现的问题。
3）后期控制是指对已完成的单元工程的质量继续进行观察与检测，并做好施工资料的收集、整理，组织相关人员检查、验收后，及时存档，以备查验。
2.2.2.3 湿陷性黄土地基强夯施工
南水北调中线干线工程渠段地质条件变化较大，为保证渠道基础的稳定，在湿陷性黄土地区施工应注意采取特殊的加固措施，减轻或消除其湿陷性。湿陷性黄土地基处理施工有换土法、强夯法、挤密法、预浸法、化学加固法等方法。上述施工方法中，强夯法施工施工工期短、受环境影响较少。
下面以南水北调中线一期工程漳河北至古运河南土建施工SG3标段渠道桩号66+757～67+257、67+857～69+757段为例，介绍湿陷性黄土地基强夯施工技术。
1.强夯地基处理基本技术要求
（1）强夯施工前，查明场地范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等，并采取必要的措施，以免因强夯和重夯施工而造成破坏。
（2）为避免强夯施工所产生的振动对邻近建筑物或设备产生有害的影响，应采取挖减振沟的防振措施，现场试验时对减振沟的减振效果进行检测。
（3）强夯施工过程中有专人负责下列监测工作：
1）开夯前检查夯锤重和落距，以确保单击夯击能量符合设计要求。
2）在每遍夯击前，对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差和漏夯及时纠正。
3）按设计要求检查每个夯点的夯击次数和夯沉量。
4）施工过程中对各项参数及施工情况进行详细记录，以备以后对强夯效果进行评定。
（4）强夯施工后，对强夯从夯击终止时的夯面起至其下5～8m深度内每隔1.0m取样进行室内试验，测定土的干密度、湿陷系数，并满足处理深度范围内土层的湿陷系数小于0.015。
2.施工方法
（1）施工工艺流程。强夯施工工艺流程见图2-19。
（2）强夯试夯。依据设计提供的地质报告中湿陷性黄土地层的分布厚度、湿陷起始压力以及《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB 50025—2004）、《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79—2002）等，强夯设计采用3000kN·m夯击能的处理深度为7～8m。
强夯施工现场试验处理范围内不小于400m2，以确定具体的强夯设计参数。试验过程中在强夯前后进行测试，检测夯实效果，并将强夯施工前后数据进行对比，调整后确定正式的强夯参数用于正式施工。
图2-19 强夯施工工艺流程
（3）施工设备及强夯参数。单击夯击能3000kN·m，锤重20t，底面直径2.5m，落距15m，32t履带式起重机1台，50t履带式起重机1台，推土机1台；采取10击3遍。第1遍夯点按正方形布置，点距5m；第2遍夯点在正方形之间布置；第3遍满夯，夯锤落距可降低至4～6m；各遍夯击间隔3～4周。强夯加固范围为渠基两侧各5m范围，加固深度为消除地面下6～8m以内湿陷性黄土。夯击点布置采用正方形或梅花形网格排列。夯击遍数按设计文件为2遍。夯点的夯击次数，按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且同时满足下列条件：
1）强夯最后两击的平均夯沉量不大于50mm，最终要求消除黄土地层的湿陷。
2）夯坑周围地面不发生过大的隆起。
3）不因夯坑过深发生起锤困难。
夯击数以使土体竖向压缩最大而侧向位移最小为原则。强夯时以各个夯击点的夯击击数为施工控制数值强夯2遍，最后低能量满夯1遍。夯击时每个夯击点的夯击击数都安排专人进行检查和记录，确保夯击击数，保证强夯质量。
（4）夯击遍数间隔时间。各夯击遍数之间的间隔时间，由试夯确定。正式强夯时首先保证夯击遍数间隔时间，并做详细记录，其次根据实际情况调整施工流水顺序，安排合理的流水节拍，使各区段间达到连续夯击。
（5）强夯施工。
1）推土机平整场地，清除表层土，进行表面松散土层碾压，排除地表水。
2）测量放线，定出控制轴线、强夯场地边线，钉木桩标出夯点位置。
3）起重机就位，夯锤置于夯点位置，强夯点位置偏差小于5cm，夯锤保持垂直，倾斜度小于30°。
4）测量夯前锤顶高程。
5）将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，待夯锤脱钩自由下落后，放下脱钩，测量锤顶高程，如果因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，及时将坑底整平。
6）重复步骤5），按初定的夯击次数及控制标准（强夯最后2击的平均夯沉量不大于50mm）完成1个夯点的夯击。
7）换夯点，重复步骤3）～6），完成第1遍全部夯点的夯击。
8）用推土机将夯坑填平，并测量场地高程。
9）按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，然后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。
10）施工过程中派专人负责下列工作：开夯前检查夯锤质量和落距，以确保单击夯击能量符合设计要求；每一遍夯击前，对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠正；按设计要求检查各个夯点的夯击次数和每击的夯沉量。
3.质量控制与检验
正式强夯时应严格按试夯所确定的强夯技术参数进行。强夯结束后14～28d，采用静荷载试验和标准贯入试验确定强夯的承载力指标。通过现场原位测试和室内土工试验等比较分析夯击前后土的物理力学性质指标的变化，依据《湿陷性黄土地区的建筑规范》（GB 50025—2004）有关规定，检验强夯加固效果和加固有效深度，以及是否消除了湿陷性。