堤防道路工程填筑中堤身干密度控制措施分析

摘要：本文结合工作实际， 对堤防道路工程堤身填筑控制干密度进行了思考。强调堤防道路工程堤身填筑质量既要满足堤防工程要求， 又要满足路基工程要求。通过对堤身填筑标准和路基填筑标准对比分析， 找出了其中的差异， 给出了确定堤防道路工程堤身填筑控制干密度的方法和步骤， 并用实例进行说明。

关键词：堤防道路填筑干密度

堤防道路是指利用堤顶或堤身平台作为交通道路，使之与所属的工程区段、管理处所、附属建筑物和附属设施等管理点相连的交通系统。堤防道路不仅作为巡河、防汛道路， 方便河道管理， 还能起到方便地方群众出行的作用。随着水利风景区的开发， 一些堤防道路还将纳入地方道路体系， 对完善地方道路， 拉动该区域综合开发， 加快地方经济的发展， 具有重要意义。

但堤防道路尤其是堤身填筑建设不仅涉及到水利行业堤防填筑的有关要求， 还涉及到公路行业路基填筑的有关要求， 如何控制好作为路基的堤身填筑质量，使堤身填筑质量既要满足堤防工程要求， 又要满足路基工程要求， 尤显重要。作为工程技术人员， 接触过堤防道路工程堤身填筑的质量控制， 现仅从堤身（路基） 填筑的控制干密度方面谈谈自己的认识。

1 堤身填筑标准有关规定

根据《堤防工程设计规范》（GB50286-98） 有关规定， 土堤的填筑密度， 应根据堤防级别、堤身结构、土料特性、自然条件、施工机具及施工方法等因素，综合分析确定。黏性土土堤的填筑标准应按压实度确定。压实度值应符合下列规定： ①1 级堤防不应小于0.94； ②2 级和高度超过6 m 的3 级堤防不应小于0.92；③3 级以下及低于6 m 的3 级堤防不应小于0.90。无黏性土土堤的填筑标准应按相对密度确定： 1、2 级和高度超过6 m 的3 级堤防不应小于0.65； 低于6 m 的3 级及3 级以下堤防不应小于0.60。有抗震要求的堤防应按国家现行标准《堤防工程设计规范》的有关规定执行。

《堤防工程施工规范》（SL260-98） 规定： 堤身填筑施工参数应与碾压试验参数相符； 土料、砾质土的压实指标按设计干密度值控制； 砂料和砂砾料的压实指标按设计相对密度值控制； 压实质量检测的环刀容积： 对细粒土， 不宜小于100 cm3 （内径50 mm）； 对砾质土和砂砾料， 不宜小于200 cm3 （内径70 mm）。含砾量多环刀不能取样时， 应采用灌砂法或灌水法测试。

2 路基填筑标准有关规定

根据《公路路基设计规范》（JTG D30-2004） 有关规定， 在公路工程中， 路基分为路床和路堤。路床是指路面底面以下0.8 m 范围内的路基部分。在结构上分为上路床（0 ~ 0.3） m 及下路床（0.3 ~ 0.8） m 两层。路堤是指高于原地面的填方路基。路堤在结构上分为上路堤和下路堤， 上路堤是指路面底面以下（0.8 ~ 1.5） m 范围内的填方部分； 下路堤是指上路堤以下的填方部分。路基填料应分层铺筑， 均匀压实。

《公路路基设计规范》（JTG D30-2004） 规定路基压实度系按《公路土工试验规程》（JTJ051） 中重型击实试验法求得的最大干密度的压实度。

经查阅《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）， 有关路基压实度的规定与《公路路基设计规范》（JTG D30-2004） 是一致的， 也是采用重型击实试验法。

3 堤身填筑与路基填筑控制标准区别

3.1 控制指标的区别

堤防工程根据土的颗粒组成， 按不同的方法控制。黏性土土堤的填筑标准按压实度控制， 不同级别的堤防有不同的压实度要求。无黏性土土堤的填筑标准按相对密度控制， 不同级别的堤防有不同的相对密度要求， 具体要求可参见《堤防工程设计规范》（GB50286-98） 。路基填筑压实标准采用重型击实试验法得出的最大干密度的压实度指标控制。

3.2 击实方法的区别

《土工试验方法标准》（GB/T50123） 提到： 击实试验分为轻型击实试验和重型击实试验， 轻型击实试验方法相当于国际上的普氏标准击实试验。轻型击实试验适用于粒径小于5 mm 的黏性土， 其单位体积击实功为592.2 kJ / m3； 重型击实试验适用于粒径小于20mm 的土， 其单位体积击实功为2 684.9 kJ /m3。经查阅有关资料， 我国以往采用轻型击实试验较多， 水库、堤防、铁路路基填土一般采用轻型击实试验， 高等级公路填土和机场跑道等采用重型击实较多。根据公路工程有关标准规范， 路基填筑采用《公路土工试验规程》（JTJ051） 中重型击实试验法。

3.3 控制区域不同

在堤身填筑中， 只要土质没有变化， 控制标准是相同的， 即沿高度方向没有变化。而路基填筑沿高度方向分为路床填筑和路堤填筑。路床范围内的土层承受着强烈的行车荷载反复作用， 路基下层即路堤， 主要承受本身重量。因此， 路床范围的压实度要求较高。并且不同等级的公路， 路堤填筑和路床填筑有不同的压实度要求， 控制标准是不同的， 且上路堤和下路堤压实度也不相同， 见表1。

4 确定堤防道路工程堤身填筑控制干密度

根据以上分析， 可以发现堤防工程的堤身填筑和公路工程的路基填筑控制标准是有不同要求的。实际施工时应按设计要求干密度进行控制。当设计无明确要求时， 应同时满足堤身填筑和路基填筑的控制标准要求。施工前， 应对堤身填筑和路基填筑控制干密度进行核算， 同一部位取其中的大值。有关步骤如下。

4.1 核查料场土料特性

核查料场是否满足堤身填筑和路基填筑材料要求，确定土质类型， 是土料、砾质土， 还是砂料和砂砾料，或是其他土料。

4.2 委托相应资质检测单位进行试验

采集代表性土样， 委托具有水利资质的试验室进行土工试验并出具报告。当土质是土料、砾质土时，做轻型击实试验。当土质是砂料和砂砾料时， 做相对密度试验。委托具有公路资质的试验室进行重型击实试验并出具报告。击实试验确定最优含水率和最大干密度， 相对密度试验确定相对密度值和相应的干密度和含砾率关系曲线。

4.3 确定控制干密度

根据堤防等级所要求的压实度， 对照水利试验报告给出的最大干密度， 计算堤身填筑控制干密度； 当采用相对密度控制时， 根据相对密度值和含砾率， 查找“干密度和含砾率关系曲线”， 确定堤身填筑控制干密度。

根据公路等级所要求的路基压实度， 对照公路试验报告给出的最大干密度， 计算路床控制干密度， 以及上路堤控制干密度和下路堤控制干密度。将路床控制干密度、上路堤控制干密度以及下路堤控制干密度分别与堤身填筑控制干密度相比较， 取其大者作为相应部位的实际控制干密度。

一般来说， 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。上路堤控制干密度则可能大于或小于堤身填筑控制干密度， 取其大者作为实际控制干密度。实际施工时， 以实际核算数值为准。

5 结语

堤防道路工程堤身填筑和道路工程路基填筑干密度控制标准是有不同要求的。堤防道路工程堤身填筑不仅要满足到水利堤防填筑的有关要求， 还要满足道路路基填筑的有关要求。在确定干密度控制标准时，要根据土质情况， 分别按水利堤防填筑和道路路基填筑有关要求， 确定各自的控制标准， 同一区域两者比较后， 取其大者作为相应区域的实际控制干密度。