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对于流入开采范围的地表水应挖纵横排水沟迅速排除。
在开挖过程中，应保持地下水位降至开挖底面0.5m以下。
4.3常用挖运设备
堤防施工是挖、装、运、填的综合作业。
在整个施工过程中，开挖与运输是施工的关键工序，是保证工期和降低施工费用的主要环节。
堤防施工中常用的挖运设备按其功能大致可分为挖掘、装载、铲运和运输三类,主要设备有：
挖掘机、铲运机、推土机和自卸汽车等。
4.4开采方式
土料的开采方式，应根据料场土料的性质、料层情况、土料天然含水率以及气象、水文地质、料场地形、开采机械等因素决定。
土料开采主要有立面开采和平面开采两种方式，其施工特点及适用条件见表8－2－2。
表8-2-1筑堤土料的简易鉴别与适用性
基本属性
塑性图分类
三角坐标分类
土在不同条件下的特性
各类土对筑堤的适用性
不同施工方法
不同堤身部位
符号
土名
湿土用手搓捻时的感觉
土块的
干强度
干土块劈裂后
的断口状态
可塑状态时能搓成的土条直径（mm）
土的韧性
摇震反映
分层碾压法填筑法
轴泥管式吹填法
均质堤
非均质堤
防渗体
排渗体
无黏性土
SW
良好级配砂
砂土
只有砂粒的感觉，粗细不一，级配良好
缺乏胶结性，松散不结块
＿
无塑性
无
饱和含水量时呈流体态
√
×
Δ
SP
不良级配砂
少黏性土
ML
低液限粉质土
粉砂
手感是均匀的极细砂粒，无粘附性
无～微
>
2.5
快
粉土
手感是均匀的粉粒，有面粉感，粘附性弱
+＊
轻、重砂壤土
手感是砂粒和粉砂，没有黏粒的感觉，粘附性弱
微
+
轻、重粉质砂壤土
CL
低液限粘质土
轻壤土
感觉有砂粒，但含黏粒也不明显，手感以粉状为主，有弱的塑性和粘附性
低
断口粗糙，结构很疏松，含砂粒。
但以粉粒为主
低～中
较慢
轻粉质壤土
黏性土
CI
中液限粘质土
中壤土
感觉在砂粒，也感觉含黏粒，手感以粉状为主，土稍有塑性和粘附性
中
断口粗糙，结构较疏松，含砂粒。
1～2.5
慢
中粉质壤土
重壤土
感觉有砂粒，但手感以含黏粒为主，土有塑性和粘附性
中～高
断口粗糙，结构较密实，可见砂粒
很慢～无
重粉质壤土
CI或CH
中高液限粘质土
砂质黏土
微感有砂粒，但手感以含黏粒为主，土的塑性和粘附性明显
断口粗糙，结构致密，可见砂粒
粉质黏土
CH
高液限粘质土
黏土
完全感觉不到砂粒，粘附性大，手捻有滑腻感，塑性强
高～很高
质细如瓷片断口，结构致密，颗粒很细，看不到砂粒
<
1.0
高
重黏土
注：
1.关于土的工程分类命名，采用SL237—1999《土工试验规程》的规定；
2.本表适用于粒径小于0.5㎜，无机的砂类土、细粒土类；
3.对砾质土，有机质土及膨胀土，分散性土、黄土、红黏土等特殊土类，需通过专门试验鉴定；
4.选择筑堤土料,除土质条件外,尚应有适宜的天然含水量相匹配；
5.表中符号的含义:
√（适用）、+（可用）、×
（不适用）、△（特殊条件可用）、×
Δ（勉强能用），*需辅助设置内部排水系统。
表8-2-2土料开采方式比较
开采条件
立面开采
平面开采
料场条件
土层较厚（大于5m），土料成层分布不均
地形平坦，面积较大，适应薄层开挖
含水率
损失小，适用于接近或略小于施工控制含水率的土料
损失大，适用于稍大于施工控制含水率的土料
冬季施工
土温散失小
土温易散失，不宜在负气温下施工
雨季施工
不利影响较小
不利影响较大
适用机械
正铲挖掘机，装载机
推土机，铲运机，反向挖掘机
层状土料情况
层状土料允许掺混
层状土料有须剔除的不合格料层
无论采用何种开采方式均应在料场对土料进行质量控制，检查土料性质及含水率是否符合设计规定，不符合规定的土料不得上堤。
另外，土料开采要求坑壁稳定，立面开挖时，严禁掏底施工，避免工程事故。
4.5土料的运输
4.5.1运输方式
运输方式主要有自卸汽车运输、铲运机运输和拖拉机运输。
（1）自卸汽车运输。
自卸汽车运输具有上堤强度高，适应性强，运输能力高，设备通用，直接铺料，机动灵活和设备易于获得等特点，是最常用的运输方法。
（2）铲运机运输。
铲运机的特点是一机兼具挖、装、运、卸等功能，但仅适用于土及松散砂砾料的短距离铲运，一般拖式铲运机适用于运距500m以内。
（3）拖拉机运输。
拖拉机运输可牵引大容积拖车运土，运距不超过5km为宜。
4.5.2选择运输方式的原则
选择土料的运输方式应考虑的原则：
①满足填筑强度要求；
②在运输过程中不混杂、污染和降低土料物理力学性能；
③各种堤料尽量采用相同的上堤方式和通用设备；
④临时设施简易，准备工程量小；
⑤运输中转环节少；
⑥运输费用较省。
第三节堤基处理
1.软弱堤基处理
堤防工程的软弱堤基包括软黏土、湿陷性黄土、易液化土、膨胀土、泥炭土和分散性黏土等。
为提高堤基的强度和稳定性，确保堤防工程的安全，除挖除置换软弱土层外，也可采取其它相应的处理措施。
1.1垫层法
1.1.1加固原理
在软弱堤基上铺设垫层可以扩散堤基承受的荷载，减少堤基的应力和变形，提高堤基的承载力，从而使堤基满足稳定性的要求；
同时由于垫层的透水性较好，在堤基受压后，垫层可作为良好的排水面，使堤基里的孔隙水压力迅速消散，从而加速堤基的排水固结，提高堤基强度。
1.1.2适用范围
垫层法适用于深度在2.5m内的软弱堤基处理，不宜用于加固湿陷性黄土堤基及膨胀土堤基。
1.1.3施工材料
垫层法施工时,其透水材料可以使用砂、砂砾石、碎石、土工织物，各透水材料可单独使用亦可两者结合使用。
砂、砂砾石、碎石垫层材料要有良好的级配，质地坚硬，其颗粒的不均匀系数应不小于10。
砂砾中石子粒径应小于50mm；
碎石粒径宜在5～40mm范围内。
各透水材料中均不得含有草根、垃圾等杂物，含泥量应小于5%；
兼作排水垫层时，含泥量不得超过3%。
1.1.4施工要点
（1）铺筑垫层前要清除基底的浮土、淤泥、杂物等。
（2）垫层底面尽量铺设在同一高程上，当垫层深度不同时，要按先深后浅的顺序施工，交接处挖成踏步或斜坡状搭接，并加强对搭接处的压实。
（3）垫层要分层铺设，分层夯实或压实，每层铺设厚度要根据压实方法而定，可采用平振法、夯实法、碾压法等。
夯实、碾压遍数、振实时间可在现场通过试验确定。
（4）人工级配的砂石，施工时要先将砂石拌和均匀后，再铺垫夯实或压实。
1.1.5质量检查
（1）砂砾、碎石垫层采用挖坑灌砂法或灌水法检测其干密度，应满足设计要求。
（2）砂和砂砾石垫层现场简易测定采用钢筋贯入测定法。
测定时先将垫层表面刮除3cm左右，然后将直径20mm,长1250mm的平头钢筋，举离砂面700mm自由落下，插入深度不大于根据该砂的控制干密度测定的合格标准。
检验点间距4m。
1.2强夯法
1.2.1加固原理
用起吊设备将具有一定重量的夯锤吊起从高处自由落下，对地基进行反复夯击，给地基以强烈的冲击力和振动，使得软弱土孔隙中的气体和液体排出，迫使土体孔隙压缩，使土粒重新排列，从而提高地基的强度、降低其压缩性。
1.2.2适用范围
适用于加固碎石土、砂土、黏性土、湿陷性黄土、杂填土等各类软弱堤基及消除粉细砂液化。
1.2.3施工设备
强夯法施工设备主要有；
夯锤、起吊设备、脱钩装置三个部分。
1.2.4施工要点
（1）强夯前先进行场地平整，然后按夯点布置测量放线，并在每个夯点中心作好标记，其偏差控制在5cm以内。
（2）当地下水位较高或在黏性土、湿陷性黄土上强夯时，可在表面铺设一层厚约0.5～2.0m的砂、砂砾或碎石垫层，以防设备下陷和便于消散强夯产生的孔隙水压力。
（3）强夯施工可分段进行，顺序从边缘向中央，从一边向另一边进行，每夯完一遍，用填料将夯坑填平，再用推土机整平场地，放线定位，进行下一遍夯击，直至将计划的夯击遍数夯完为止。
（4）夯击时要按试验和设计确定的强夯参数进行，落锤要保持平稳，夯位要准确。
夯击坑内积水应及时排除。
坑底含水量过大时，可铺砂石后再进行夯击。
（5）强夯时要对每一夯击点的夯击能量、夯击次数和每次夯沉量等做好详细的现场记录。
（6）夯击时做好安全措施，现场施工人员均戴好安全防护用品，夯击时所有人员都要退到安全线以外，防止飞石伤人。
1.2.5强夯效果检测
（1）标准贯入试验。
在钻孔中进行，用于确定强夯后土的工程性质指标。
（2）动力触探试验。
在钻孔中进行，连续贯入，与强夯前结果进行对比分析。
（3）静力触探测试。
主要用来判断黏性土及砂层的强夯质量。
（4）室内土工试验。
从探井、钻孔中采集土样，在试验室中对土料在强夯前后的物理性、颗分、标准贯入、干容重、孔隙比进行测试并分析比较。
1.3插塑板排水固结法
1.3.1加固原理
在软弱土层中插入塑料排水板，使土层中形成垂直水流通道，加速软弱堤基在外压荷载作用下的排水固结。
1.3.2适用范围
适用于透水性低的软弱黏性土，对于泥炭土等有机沉积物不适用。
1.3.3施工材料
目前，国内外塑料排水板多采用聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等高分子材料制成，排水板结构主要有槽形槽塑料板、梯形槽塑料板、三角形槽塑料板、硬透水膜塑料板、无纺布螺旋孔排水板、无纺布柔性排水板等。
在施工选用塑料板时，要选用滤膜透水性好、排水沟槽输水畅通、强度高、耐久性好、质量轻、耐酸、耐碱、耐腐蚀的塑料板，其各项技术指标均要满足设计和规范要求。
1.3.4施工机械
塑料排水板的施工机械主要有履带式插板机和液压轨道行走式板桩机，其打设装置分锤击和振动两种方式，施工时可根据具体情况进行选择。
1.3.5施工要点
（1）测量放样。
用测量仪器测出堤轴线的中心位置，堤身内外坡脚用控制桩进行标识，施工时使用的轴线控制桩及水平控制桩都要引出施工机械的活动范围，作好标识并进行保护。
（2）堤基表层清理。
施工前必须挖除堤基表层的树木、树桩、树根、杂草、垃圾、废渣及其它杂土。
（3）中粗砂垫层铺填。
选用质地坚硬、含泥量不大于5%的中粗砂进行垫层铺填，铺填厚度一般为20～60cm，摊铺厚度要均匀并适量洒水（使得砂料含水率在8%～12%之间为宜），然后可用小型压路机进行压实。
（4）板位放样。
按照设计图纸用测量仪器对板位进行放样，可采用按段方格网平差的方式定出板位并做好标记，板位误差控制在3㎝以内，填写放样记录。
（5）塑料排水板打设。
先进行插板机的调试和定位，检查插板机的水平度是否合格，然后将塑料排水板通过井架上的滑轮插入套管内，用滚轴夹住塑料排水板随前端套着板靴一起压入土中，导杆达到预定深度后，输送滚轴反转松开排水板上套管，塑料排水板便留在土中；
打入地基的排水板必须为整板，长度不足的严禁接长使用；
打设后，地面的外露长度不得小于30㎝；
检查并记录每根板桩的施工情况，符合验收标准时再移机打设下一根排水板，否则必须在临近板位处进行补打。
1.3.6施工观测
在塑料排水板施工时要设置沉降标，定期观测施工期间的沉降量，监测基土动态，一旦发现异常现象，要及时采取对策。
1.4砂井排水固结法
1.4.1加固原理
在软土地基中设置一系列砂井，并在砂井之上铺设砂垫层或砂沟，从而增加土层固结排水通道，缩短排水距离，以加速软土的固结。
1.4.2适用范围
适用于透水低的软弱黏性土，对于泥炭土等有机沉积物不适用。
1.4.3施工材料
施工所需砂料选用中、粗砂，粒径以0.3～3.0mm为宜，且含泥量不得超过5%。
1.4.4施工设备
不同的砂井成孔方法所需的施工设备亦有所不同，砂井成孔方法主要有套管法、水冲法、钻孔法。
套管法所使用的设备有锤击沉管机和振动沉管机；
水冲法施工所需设备较为简单，主要是通过高压水管和专用喷头射出高压水冲击成孔；
钻孔法是采用钻机钻孔，提钻后在孔内灌砂成形。
1.4.5施工要点
（1）垫层铺设。
砂垫层的作用是将砂井连成一片，形成排水通道，同时作为应力扩散层，便于施工设备行走。
施工时要选用质地坚硬、含泥量不大于5%的中粗砂。
砂垫层厚度0.3～0.5m，推土机或人工摊铺，适量洒水（砂料含水率控制在8%～12%之间），用压路机或平板振动器压实。
（2）测量放样。
对施工区域进行测量放样，按设计图纸定出每个砂井的位置并作好标记，填写放样记录。
（3）砂井成形。
采用套管法施工时，可用打桩机先打入外径为井直径、下端装有自由脱落的混凝土桩靴或带活瓣式桩靴的桩管。
活瓣用铁圈约束，使呈圆锥形。
当桩管沉入至设计深度后，即吊起桩锤，在桩管中灌入砂子，然后再利用桩架上的卷扬机及振动箱或汽锤的上下锤击，将桩管慢慢拔出，拔管速度控制在1～1.5m/min，使砂子借助振动留于桩孔中形成密实的砂井。
砂井的施工顺序可从施工区域两侧向中间进行，在软弱黏性土中成形困难时，可隔行施工，各行中亦可间隔施工。
（4）压载施工。
砂井施工完成后，为加快堤基的排水固结，要在堤基上分级进行压载，加载时要注意加强现场监测，防止出现滑动破坏等失稳事故。
1.5振冲法
1.5.1加固原理
振冲挤密法是利用振冲器在地基中形成振冲孔，并在振动冲水过程中使影响范围内的地基材料加密，并在形成的桩孔中填以砂、碎石等材料，借振冲器的水平及垂直振动，振密填料形成砂石桩体，与加密后的原地基构成复合地基，同时依靠振冲器的强力振动使得砂土的颗粒重新排列挤密，减少孔隙比，提高地基的承载力。
对软黏土地基则主要起置换作用，在振动冲水过程中带出软黏土成孔，并用砂石料回填成桩，与原地基形成复合地基。
1.5.2适用范围
振冲法主要适用于砂性土地基，从粉细砂到含砾粗砂，只要小于0.005mm黏粒含量小于10%的地基，都可得到显著的加固效果；
对黏粒含量大于30%的地基，则加固效果明显降低。
在堤防除险加固工程中，尤其适用于砂性土地基的滑坡除险加固处理。
也可用于新建或已建堤防、涵闸地基处理，提高地基承载力与抗滑稳定及抗震防液化能力。
1.5.3施工材料
振冲法所需填料可采用坚硬不受侵蚀影响的砾石、碎石、卵石、粗砂或矿渣等，粒径以5～50mm较合适，含泥量不宜大于10%，不得含有杂质和土块。
1.5.4施工机具设备
振冲法施工所需设备主要有振冲器、起重设备和水泵。
1.5.5施工要点
（1）振冲试验。
施工前要在现场进行振冲试验，从而确定成孔施工的水压、水量、成孔速度、填料方法、振冲孔间距以及控制电流和留振时间。
（2）测量定位。
根据加固范围和孔间距测量定出每个振冲孔位并作好标志。
（3）造孔顺序。
按造孔顺序的不同可分以下三种方法进行施工：
一是排孔法，即由一端开始依次逐步造孔到另一端结束的施工方法；
二是跳打法，即同一排孔采取隔一孔造一孔的施工方法；
三是帷幕法，即先造外围2～3排孔，然后造内排孔，采用隔排造一排或依次向中心区造孔的施工方法。
（4）成孔。
将振冲器对准孔位进行造孔，造孔速率一般为1～2m/min的沉入速度，水压为400～600kPa，供水量为200～400L/min。
每沉入0.5～1.0m，在该段高度悬留5～10s进行扩孔，待孔内泥浆溢出时再继续沉入，形成孔洞。
当达到设计深度后，将水压和水量减少至维持孔口有一定量回水，并无大量细颗粒出逸。
亦可将振冲器以1～2m/min的速度沉至设计深度以上30～50cm，然后以3～5m/min的速度提出孔口，再用同样的方法沉至孔底，如此反复1～2次，达到扩孔的目的。
（5）填料。
填料方法有两种，即连续下料法和间断下料法。
①采用连续下料法时，可不提出振冲器，在孔中进行投料，填料在水平振力的作用下依靠自重沿护壁下沉至孔底。
当底层振密至控制电流时（振冲器的电机电流值，随振冲器输出功率增大而增大），将振冲器上提约30～50cm，继续投料挤密，如此往复直至孔口。
②采用间断下料法时，在成孔后将振冲器提出孔口，直接往孔内倒入填料，再将振冲器沉入孔内下降至孔底进行振密，至电流达到规定值为止，然后再将振冲器提出孔口、往孔内加入填料、沉入振冲器振密，如此反复直至孔口，每次加料高度为0.5～0.8m。
2.透水堤基处理
堤防的基础常为透水地基，而对这种透水地基多未进行过专门的技术处理，在汛期常发生管涌、渗漏等，这也是造成堤防渗透失稳的一个重要原因。
透水堤基处理的目的，主要减少堤基渗透性，保持渗透稳定，防止堤基产生管涌或流土破坏，以确保堤防工程安全。
2.1截水槽
2.1.1适用范围
截水槽适用于浅层透水堤基的截渗处理。
2.1.2施工要点
（1）基坑排水。
截水槽的排水水源包括地面径流、施工废水和地下水。
前二者可用布置在截水槽两侧的表面排水沟排除。
地下水的降低和排除，一般采用明沟排水法和井点降水法。
（2）截水槽开挖。
可用挖土机挖土、自卸汽车出渣的机械化施工，也可用人工施工，人工开挖截水槽的断面一般为阶梯形。
（3）截水槽基岩的处理。
对于强风化岩层，可直接采取机械挖掘、快速铺土、迅速夯实封堵；
对裂隙发育、单位吸水率大的基岩采用钻孔灌浆处理；
截水槽两侧砂砾料与回填土料接触面设置反滤层。
（4）土料回填。
基岩渗水等处理并验收合格后，即可进行土料回填，回填从低洼处开始，截水槽填筑面保持平起施工，同时结合排水，使填筑工作面高于地下水位1～1.5m左右。
2.2防渗铺盖
相对不透水层埋藏较深，透水层较厚且临水侧有稳定滩地的堤防，宜采用防渗铺盖防渗。
防渗铺盖布设于堤前一定范围内，对于增加渗径、减少渗漏效果较好。
根据铺盖使用的材料，可分为黏土铺盖、混凝土铺盖、土工膜铺盖及天然黏土铺盖，并在表面设置保护层及排气排水系统。
2.3截渗墙
深厚透水堤基上的重要堤段，可设置地下截渗墙进行防渗加固，使堤基渗透稳定，保证堤防安全。
其形式见本章第五节。
3.多层堤基处理
双层或多层堤基。
处理措施除上述方法外，还有减压沟、减压井和盖重等。
（1）多层堤基如无渗流稳定安全问题，施工时仅需将经清基的表层土夯实后即可填筑堤身。
（2）表层弱透水层较厚的堤基，可采用堤背水侧加盖重进行处理，先用符合反滤要求的砂、砾等在堤背侧平铺盖住，表层再用块石压盖。
（3）对于多层结构地基，其上层土层为弱透水地基，下层为强透水层，当发生大面积管涌流土或渗水时，可以采用减压井（沟）作为排水设备。
1）减压井布置：
平行于堤脚，垂直于渗流方向。
2）减压井组成：
井管（包括滤层）、排水沟、测压管及井盖等。
3）技术指标：
井管直径0.1～0.3m，井距15～50m，进水滤管进入透水层50%～100%，井管材料可以是混凝土、砾石混凝土、多孔石棉水泥、钢管及塑料管等，排水减压井的构造与一般管井相同。
4）减压井的施工。
一般在枯水季节施工，排水减压井钻井时一般用清水钻进，钻完井后再用清水洗井；
当地质条件不好，清水固壁钻井困难时，也可采用泥浆固壁钻进，但成井后必须严格洗井，用清水将井壁冲洗干净，按设计要求安装井管时。
4.岩石堤基的防渗处理
4.1处理原则
（1）堤基为岩石，如表面无强风化岩层，除表面清理外，一般可不进行专门处理；
（2）强风化或裂隙发育的岩石，可能使裂隙充填物或堤体受到渗透破坏的，应进行处理；
（3）因岩溶等原因，堤基存在空洞或涌水，将危及堤防安全，必须进行处理。
4.2强风化或裂隙发育岩基的处理
（1）强风化岩层堤基，先按设计要求清除松动的岩石，并在筑砌石堤或混凝土堤时基面铺设水泥砂浆，层厚大于30mm；
筑土堤时基面须涂刷厚为3mm的浓粘土浆。
（2）当岩石为强风化，并可能使岩石堤基或堤身受到渗透破坏时，在防渗体下采用砂浆或混凝土垫层封堵使岩石与堤身隔离，并在防渗体下游设置反滤层，防止细颗粒被带走；
非防渗体部分用滤料覆盖即可。
（3）裂隙比较密集的基岩，采用水泥固结灌浆或帷幕灌浆按有关规范进行处理。
4.3岩溶处理
4.3.1处理目的
岩溶处理的目的是为了控制渗漏，保证度汛时的渗流稳定，减少渗漏量和提高堤基的承载能力，确保堤防的安全。
4.3.2处理措施
岩溶的处理措施，可归纳为：
①堵塞漏水的洞穴和泉眼；
②在漏水地段做黏土、混凝土、土工膜或其它型式的铺盖；
③用截渗墙
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