吹填砂堤的设计与施工

吹填砂堤的设计与施工

【摘要】改革开放以来，我国的堤防工程蓬勃发展，它是保护城镇经济建设安全的基础设施，成了我国经济建设重点关注之一。本文主要阐述了福建省省会的马尾经济开发区马尾园快安段防洪堤工程的吹填沙堤的要求与吹填沙堤的设计，进一步探讨了吹填沙堤的施工。

【关键词】吹填沙堤设计施工

一．引言

近代以来，堤防工程的吹填在我国的经济建设中应用比较广泛，他具有单价低，施工的功效高，速度快等等优点。同时对吹填路堤提出了几点要求，例如在路堤吹填过程中，需要进行沉降与检测，应铺筑包边土等等。同时对该工程的设计主要根据断面设计、堤型确定、反滤与防渗等等进行分析。同时对吹填砂堤的施工进一步详解。

二．对吹填路堤的要求

（1）在吹填路堤之前，首先需要修试验路堤，经过各领导的审核与收集相关资料、得出精确的数据时，才能对此工程进行完整的施工，才能保证该工程的施工工作顺利完成。

（2）排砂管线放置在路堤中间，其中吹填的方式主要是分段推进法，也就是说根据排砂管线的铺设的连接进行吹填，宽度一般维持在百分之二至百分之四之间。

（3）路堤吹填过程中,进行沉降和稳定监测。主要按照吹填的层数的分段方式进行稳定检测，其中的地基变位控制标准主要表现在：每天的沉降率应当小于十五毫米，每天的水平位移率保持在小于或者等于三毫米左右，另外，每天的测斜管的限度不超过五毫米。一旦出现反差，应当及时保密测试与动态跟踪，从中得出信息分析其原因所在。实在无法分析的情况下，可以先缓解下吹填率或者先停工，等到符合其中的控制标准范围内再动工实行原来的计划。

（4）吹填路堤应铺筑包边土。在施工过程中还未进行铺筑包边土时，应当调整下吹填砂堤的坡度，有就是厘米那么厚，具有粘性的物质，主要目的在于砂堤遭到破坏。

（5）由于在现行的公路工程规范、规程中没有吹填砂的密实度控制方法,采

用了弯沉试验来检验路堤整体的强度及密实度。

三．吹填砂防洪堤设计

(1)断面设计。马尾园快安段防洪堤工程:该堤为福建省省会闽江北港北岸防洪工程的马尾段,位于闽江下游北港北岸,其中长度为 6.5千米,建堤时,在抛石棱体内侧填砂建堤身,堤顶再建防浪墙。迎水面坡比1:2,从下到上铺土工织物,碎石垫层厚30厘米,堆砌石的厚度70厘米,干砌块石的厚度30厘米;背水面坡比1:1.5,回填土料厚50厘米,种草皮护坡,最大填砂高度达14米,一般也有五至六米之间。堤身吹砂总量约110万立方米,1999年4月全线建成。

(2)堤型确定。针对各方案的比较，由于石堤与混凝土堤渗径短,需要建立一道与地面垂直的防渗的墙壁，从而影响到了施工单位的工程造价，正好土堤能起到防渗的效果，主要是由于它具有防渗的作用力。全断面均质土堤,根据建筑材料不同又分为土堤和砂堤两种。据工程实际情况,堤身需土方约150万立方米,附近(五千米以内)土料场仅有20万立方米,再到远处必然引起单价升高至40元每立方以上,而当地-闽江南港就有砂,淤积的砂约有500万立方米,需要挖走疏浚,正好可用来筑堤。单价低约10元每立方米,同时可采用机械,组织数量多的吹砂船,保证工程施工质量，顺利完成工程的进度，这往往需要采用砂堤来处理。

(3)反滤与防渗。根据传统的防渗堤防方式，可以在此基础上简历防渗的一些设备，构建防渗砂堤,即堤身迎水坡面铺设土工膜防渗,或再加上堤前坡脚建垂直防渗墙。经过一些专业人员的相关探讨可知,若仅在迎水面上铺上土工膜防渗,虽造价增加不大,但防渗效果欠佳。因经计算分析,百分之七十至百分之八十的渗流量是从堤的基础而不是堤身进行的。另外铺土工膜后会产生一个副作用:洪水退时,堤身内水位下降慢于外江水位下降,将产生内外水位差,使得迎水坡存在滑坡危险,以及存在基础淘空的危险。至于建垂直的防渗墙,则工程造价增加太大,故迎水面防渗在砂堤中不可取。针对上述可能发生问题及危险性,结合本项目为路堤结合工程,采用上游面抛石形成棱体和抛石厚平台防冲刷,以及在上游坡面铺设土工布反滤的方案，还需要不断的完善。

四．吹填砂堤的施工

1.砂的选择。面对砂的选择的时候，应该按照设计人员提供的施工图纸的规范性要求来分析，其中吹填砂堤的含泥量一般是小于或者等于百分之十五。一

般选择砂来当吹填的材料，根据情况分析，砂的质量的浮动率极高，每个采购地点不同产生的砂质也存在差异性。所以应该确定几个采点，保证砂质。当砂已经入场时，还需对每批或者每船做个全面的检查，从中抽样调查合格品，直到合格才可入库。

2.路基填筑的宽度小于三十米，可以采用全副吹填的方法，也就是说排砂管线放置在路堤中间，其中吹填的方式主要是分段推进法，根据排砂管线的铺设的连接进行吹填。一段吹填完成后再接长排砂管吹填下段，按照分段之间产生的作用力与顺序，完成上段的吹填之后对其反作用力，而且其中的横坡应该保持在百分之二至百分之四之间。吹填砂时首先在两堤脚处各做一道纵向挡水堤，然后根据分仓长度要求做多道横向分隔封闭挡水堤，构成分仓吹填区分层吹填；排水口在吹填末端设置，避开排砂管道吹填区域的死角处。采用端进法吹填直至吹填仓末端；每次吹填层厚一般宜为0.3米至0.5米；每仓吹填完成后间歇一定时间，待吹填土初步排水固结后才允许继续施工，必要时需辅设内部排水设施；当吹填接近堤顶吹填面变窄不便施工时，改用碾压法填筑至堤顶。当路堤高度小于两米时，可作一次吹填。当路堤高度大于2m时，应采用分层吹填，分层吹填厚度一般为一米至两米，下层厚度可大些，上层厚度可小些。由于路堤宽度大于30米而且拥有挡水堤，因而路段吹填宽度采用半幅吹填。吹填时，排砂管可沿路线中线敷设，亦可在两半幅中部位置先后敷设或用两条排管在两半幅同时敷设。沿中线敷设要求实现半幅吹填时，可用人力或机械将排砂的前段在适当时候作左右移动。半幅吹填可减少砂土横向移动和压实工作量，适用于宽度大和预先筑有挡水堤的路段。路基填筑砂料选用透水性良好的砂料，不含有机质、粘土块和其他有害的物质，含泥量小于等于百分之十五左右。当吹填距离超过吹砂设备最大能力时，采取加压或二次抽吸办法解决。当排砂管口高程超过砂泵最大扬程而不能排砂时，采用附加加压泵。当吹填砂层的高度沿未达到路堤要求高度，高差在1米以下时，用推土机或其他机械，将砂堆到要求高度。

五.结束语

综上所述，吹填砂堤技术在我国水利工程中也占有重要地位，也是在施工过程中的质量控制的一大环节。但是，目前我国吹填砂堤技术还未完全成熟，并非在某一工程都有特定的设计方案，需要根据工程具体情况分析决定设计方案，需