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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工要求.精品文档.南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工要求来源：1、南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工技术要求（NSBD-ZXJ-2-01）2、南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工工法（ NSBD-ZXJ-4-01）3、南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工监理实施细则（ NSBD-ZXJ-4-02）1、基本情况1.1什么是膨胀土1.1.1、一种含一定数量亲水矿物质（蒙脱石、伊利石、高岭石或混层结构）;1.1.2、随着环境的干湿循环变化而具有显著的干燥收缩、吸水膨胀和强
2、度衰减的粘性土;1.1.3、有的裂隙很发育，且液限和塑性指数较大，压缩性偏低;1.1.4、天然含水量状态下较坚硬，一般具有超固结性。1.1.5、在地层分布上一般属于上第三系河湖相砂砾岩、统冲洪积分支粘土；1.1.6、在结构上夹层多，上层滞水明显。1.2、膨胀土按膨胀率分类1.21、弱膨胀土：渠段有超过 1/3 土体试样的自由膨胀率40%时；1.22、中膨胀土：渠段有超过 1/3 土体试样的自由膨胀率65%时；1.23、强膨胀土：渠段有超过 1/3 土体试样的自由膨胀率90%时；1.3、膨胀土等级现场判别1.31、在渠道开挖施工前，勘察设计单位应根据设计勘察成果分析归纳施工渠段可能出现的各类土（
3、包括非膨胀土）的地质、地貌和宏观物理特征，膨胀土的现场判别标准见表 2.1，并在施工开挖过程中不断完善。1.32、在渠道保护层开挖前，各施工段应根据开挖面揭露的地层土情况，进行地质编录，并对照判别标准，从地层岩性、地形地貌、土体颜色、钙质结核含量及分布部位、裂隙发育程度等 5 个方面对开挖面揭露的地层或土体进行判别。1.33、当开挖现场判别结果与设计勘察成果发生较大差异，或现场判别有困难时，应进行详细地质编录和记录，及时取样进行室内试验，并将判别结果报监理人。1.34、建设管理、监理人、勘察设计、施工各单位对现场膨胀等级判别成果进行确认。1.35、渠道开挖过程中，针对开挖揭露的土体膨胀性，分析
4、预测可能存在的工程地质问题。1.4、施工期膨胀土渠道处理的现场调整由于膨胀土地层随机性强，施工阶段实际揭露的膨胀土分布情况或土体膨胀特性可能与设计勘察结果存在一定的差别。差别较大时，应根据渠道开挖揭露的实际情况对膨胀土处理方案进行必要调整。调整原则如下：1.4.1、当膨胀土分布区域界线发生变化时，膨胀土处理边界应根据实际情况进行调整；1.42、当渠段膨胀土等级发生变化时，应调整处理方案，并相应调整开挖断面；1.43、当地层中存在连通性较好的缓倾坡角软弱结构面时，应分析开挖期间可能的失稳区域和滑坡规模，并根据分析结果研究处理方案；1.44、当开挖过程中揭露局部区域膨胀性发生变化时，应针对局部区域
5、进行处理方案；局部开挖轮廓应考虑边坡稳定需要确定；换填厚度可参考同类膨胀土处理厚度，当膨胀性较强的夹层厚度较小时，一般可不增加整个边坡的处理厚度；1.5、渠道开挖本渠段开挖深度约为2647m，均为超深基坑开挖，并且膨胀土分布广泛而连续，边坡稳定性较差；施工中有可能出现边坡坍塌失稳，如何选择合理的开挖方案及正确处理好开挖与边坡防护关系，去报告边坡稳定是安全控制的重点。土方开挖只能采取与常规不同的方法。2、膨胀土开挖施工2.1、开挖过程中要求2.11、膨胀土挖方渠道施工作业程序一般为：开挖前准备、渠道开挖、地质编录及地质复核、地层膨胀土类别鉴定、保护层开挖、局部滑坡处理、开挖面临时保护、一级马道以
6、上渠坡防护（包括换填层填筑）衬砌结构（包括排水措施施工、换填层填筑、防渗土工膜敷设、混凝土衬砌施工）施工。2.12、分层、分段开挖；一次开挖的工作面不易过大，分段长度 150m200m 左右（技术标书中的8.3.2：每个区段长度根据使用机械的能力、数量确定，一般在200米以上或以构造物为界），开挖层一次不宜超过 3m；2.13、有上层滞水的地带需采取逐层设截流沟、逐层排水?的方式，有效减少边坡失稳现象，对边坡的保护和设计断面的形成有很重要的作用。2.14、预留保护层并必须采取覆盖、防护等有效措施减少大气环境的影响；2.15、在上一级边坡处理完成之前，严禁下一级边坡开挖。2.16、开挖和填筑施工
7、过程中，应对设计开挖面、渠道填筑面进行保护，防止雨淋冲刷或坡面土体失水。尽量避开雨天施工，并根据作业面周边的地形条件采取地表水截排措施，避免施工期间各类地表水进入工作面。2.17、开挖过程中，应对开挖边坡进行连续安全监测，并安排专人巡查，发现边坡出现变形、裂缝等坡体失稳迹象时，撤离附近及滑坡体下方机械和人员，并设置警示标志，并及时报告监理人及主管部门，研究确定处理方案，并组织实施。待处理后方可继续开挖施工。2.18、按设计要求形成渠道开挖面或换填处理层后，施工作业，避免开挖面或换填处理层长期暴露。时间？2.2、工艺原理在开挖过程中，并采取临时覆盖边坡、预留保护层和后续工序跟进，可有效隔绝阳光曝
8、晒和雨雪冲刷或冻结，避免边坡失稳现象。2.3、施工工艺流程开挖区周边截流沟开挖自上而下分层开挖在有地下水或层间滞水地段逐层开挖排水沟并排水坡面防护保护层开挖 2.4、操作要点2.4.1、开挖前准备2.4.1.1、周边截流沟开挖及处理：正式开挖之前，在开口线外侧开挖临时截流沟，防止地表水流入开挖作业面，减少对开挖边坡的冲刷和浸蚀。临时截流沟的布置尽量与渠道永久截流沟结合，排水通道之间的截流沟底坡应平顺，当地形条件复杂时可采取一定的挖填措施处理。为保证截流沟的汇水作用，坡顶成倾向截流沟一侧的缓坡，以免坡顶积水。因膨胀土遇水易失稳，截流沟必须做好铺砌及防渗漏处理。如无设计要求， ？2.4.1.2、表
9、层土清除采用推土机将地表附属物和表层有机耕作层清除拢堆、车、自卸车运至指定地点堆放。2.4.2、渠道开挖2.4.2.1、土方开挖2.4.2.1.1、采用反铲挖掘机开挖、自卸汽车运输，推土机在指定的堆放区推平。2.4.2.1.2、土方开挖按照从上到下分层分段依次进行（采取有效防护措施减少大气环境的影响）分段长度 150m200m 左右，开挖层一次不宜超过 3m。2.4.2.1.3、对同一个断面、同一开挖层来说，由中间同时向左右两岸开挖，以利于层间排水；（严禁采用掏根法挖土或将坡面挖成反坡）2.4.2.1.4、同一区段内开挖面应平行下降，不能平行下挖时，则两者高差不宜大于一个开挖梯段。可利用的开挖
10、土料，根据土方平衡方案分区堆放，不同性质的土料不得混杂。2.4.2.1.5、开挖过程中预留保护层，保护层的厚度根据后续工程安排和土质情况而定，一般情况下，弱膨胀土渠段预留保护层厚度不小于 30cm（垂直基面厚度），中、强膨胀土渠段预留保护层厚度不小于 50cm（垂直基面厚度）（对于中强膨胀土，在渠道设计开挖断面轮廓的坡脚处宜预留土墩，土墩宽度（底板宽度方向）2m，高度 2m，土墩边坡与开挖轮廓设计边坡相同。）2.4.2.1.6、对于过水断面以上的渠道开挖，当自上而下开挖至一级马道后，必须停止开挖，进行保护层开挖及边坡的工程防护措施施工，比如换填、砌石联拱植草或其他护坡结构、永久排水设施施工等。
11、在完成工程防护措施后，再进行下一级马道间开挖或过水断面的开挖施工。(各级马道纵向排水沟应采用分段快速作业方式在砌石联拱等施工前完成。)2.4.2.1.7、由于膨胀土地层中存在初步设计勘察中难以发现的软弱结构面，开挖过程中可能发生不同规模的局部滑坡。出现滑坡时，应及时处理，再接着向下开挖；若分析预测存在较大的滑坡可能时，则应结合具体情况专门研究确定处理方案及施工作业程序。2.4.2.1.8、在开挖施工过程中，应尽量避免大型的挖掘、碾压或吊装等重型设备在上一级马道和坡顶上行驶；避免在开挖好的马道上、坡顶及坡面堆放渣土和其他施工材料；不可避免时必须经过边坡稳定复核。2.4.2.1.9、当开挖作业面接
12、近保护层时，监视膨胀土地层分布、膨胀特性的变化情况，发现与设计勘探成果出入较大时，应及时通知监理人，开展膨胀性鉴别，并研究处置措施。当开挖作业面接近保护层时，定期测量校正开挖平面的尺寸和标高，按施工图要求检查开挖边坡的坡度和平整度，并将测量资料提交监理人。2.4.2.1.10、施工过程中，遇建基面不慎雨淋、泡水、失水干裂等情况，应将影响范围内的土体挖除。2.4.2.1.11、建基面不得欠挖，超挖部位不得以补坡、拍坡的形式处理。2.4.2.1.12、渠坡马道纵向排水沟施工应分段或跳槽施工，随挖随筑，严禁一次开挖到位后久置，分段长度一般控制在 10-20m 范围内。2.4.2.1.13、当天开挖部
13、分应全部砌筑完成，不得拖至第二天。下雨期间不得进行纵向排水沟施工。2.4.2.1.14、开挖料运至指定地点堆放。弃土场弃料按照表层土、弱膨胀土和中强膨胀土分区域堆放。2.4.2.2施工排水2.4.2.2.1排水方式：明挖临时排水沟、导渗沟结合集水井。2.4.2.2.2排水位置：在距离开挖断面两侧不小于 3.0m 的距离平行于渠道轴线开挖临时排水沟，用于汇集边坡层间滞水和雨水；在靠近渠道轴线的位置开挖临时导渗沟，其底部高程低于临时排水沟底，用于汇集地下水和边坡层间滞水；支沟联通；结合施工组织，采取逐层设临时截流沟、逐层排水的方式，合理地分区、分片开挖，及时排走施工区的积水，尽量减少地表水和地下水
14、对开挖施工的影响。 2.4.2.2.3在导渗沟适当的位置开挖集水井，井内布置水泵，当施工期降雨形成地面径流或出现层间滞水、支沟汇集到导渗沟的集水井内，用水泵抽排至附近自然沟渠。随着开挖的进行，集水井的位置，使沟底始终低于开挖底面，确保开挖面无明水。2.5、临时防护主要有：预留保护层，覆盖两种。在开挖过程中，为减少大气环境对渠道设计基面的影响，在开挖时不是采用一次挖到设计断面的方式，预留的土层作为保护层。这样即使保护层面受到影响，但在一定时段内可以对建基面起到保护作用。2.5.1、预留保护层：一般情况下，弱膨胀土渠段预留保护层厚度不小于 30cm（垂直基面厚度），中、强膨胀土渠段预留保护层厚度不
15、小于 50cm（垂直基面厚度）2.5.2、覆盖防护：除预留保护层外，在降雨期、高边坡地带或保护层开挖完成后进行换填施工之前，还必须进行坡面的覆盖防护。覆盖防护主要采取防雨布、塑料布等覆盖。覆盖时，采取上部膜压下部膜的方法，相邻块的搭接不小于 1.0m，用土袋压盖，要做到全面覆盖不留死角，以减少大气环境影响。坡顶的防护范围较坡脚的防护范围适当加大，坡顶尽量覆盖至周边截流沟边。见下页图。2.6、保护层开挖和削坡2.6.1保护层的作用：是为了保护建基面不受大气环境的影响而临时预留的土保护层；2.6.2保护层开挖方式：开挖采用人工配合挖掘机进行。2.6.3保护层开挖要求：保护层开挖应在换填土填筑施工或
16、一级马道以上弱膨胀土进行坡面防护施工前进行，保护层开挖应集中力量快速施工，尽量缩短建基面暴露时间，保护层开挖完成后应立即组织后续项目施工。2.6.4保护层开挖： 2.6.4.1在测量人员的指挥下，用挖掘机在坡面上每隔 10m 开挖出样槽。2.6.4.2样槽进行保护层开挖，挖掘机开挖方向垂直于渠道轴线，由上至下顺坡进行开挖。2.6.4.3土料拢集于坡下后，装车运至指定地点。2.6.4.4开挖时距离设计建基面还需要预留 510cm 的薄土层，目的是为了避免产生超挖。2.6.4.5预留的薄土层开挖前，将挖掘机斗齿前焊接一块厚约 20mm 的钢板作为“刮板” 开挖方向垂直于渠道轴线，沿坡长自上而下将预
17、留的薄土层刮除，人工用平头铁锹将坡面遗留的松土清除并拢堆。2.6.4.6在坡面上钉木桩，每5m 作为一个断面，按坡度放样，在桩位上固定尼龙线，人工对坡面进行适当整理，直至坡面坡度符合规范要求。2.6.4.7每一段保护层开挖后、下道工序施工前，坡面要进行覆盖。2.6.4.8坡面清理：一级马道以上的弱膨胀土坡面，不进行换填处理，其保护层开挖与削坡宜采用人工配合机械作业，保护层开挖后形成的坡面应平整，不应有浮土，开挖轮廓应满足设计轮廓，严禁坡中欠挖导致坡脚边坡变陡。对于设计上要求设置换填保护层的膨胀土渠坡及渠底的保护层可采用机械开挖或人工开挖，不允许欠挖。2.6.4.9对于按2.4.2.1.5要求在
18、坡脚处预留的土墩与保护层同期开挖。2.6.5建基面的防护2.6.5.1建基面的防护目的：完成保护层开挖后，防土体蒸发失水的临时防护措施，避免换填层填筑施工时，建基面出现饱水软土、失水干裂等现象。2.6.5.2膨胀土边坡的临时防护措施，宜采用防雨布(低规格复合土工膜)进行防护。防雨布应沿纵向水平敷设，上层布压下层布，搭接宽度不小于 0.5m，防雨布顶部和底部应延伸到坡顶边线和坡脚线以外，坡顶延伸长度不小于2m，坡脚延伸长度不小于 1m；坡顶、坡底及坡面搭接处应采用土袋压牢。防雨布铺设时要做到全面覆盖不留空白，且尽量平整，避免雨水积聚产生渗漏。严防雨淋或风吹日晒产生龟裂、雨水浸泡滑坡等现象的发生。
19、2.6.5.3控制裸坡：膨胀土换填施工过程中，配合换填层上升高度，自下而上逐层揭除临时防雨布，2m 范围内。在高温季节施工时不应大面积裸坡，受填筑层厚度要求，施工中短期裸坡高度应控制在不大于 0.5m 范围内。2.6.5.4裸坡处理：对于未及时以换填土覆盖的裸坡，视天气情况进行洒水保湿处理，尽量利用大型花洒进行洒水施工，以保证洒水的均匀性。洒水量与洒水频率，视天气情况而定，以建基面含水量保持在天然含水量左右为控制标准，以保证建基面土体不会因为失水发生干缩变形而改变其强度。2.6.5.5由于施工过程影响因素较多，在换填层建基面形成后，除采取以上保护措施外，应迅速进行后续处理措施施工，包括换填处理
20、层填筑、一级马道以上护坡施工等。2.7地质编录与施工记录2.7.1地质编录渠道开挖过程中，应对开挖揭露的地层情况、岩性、地下水、膨胀性等情况进行记录，发现与前期勘探成果出入较大时，应及时通知监理人并开展膨胀性鉴别、研究处置措施。按设计要求开挖到设计轮廓后，应对开挖面进行地质编录，地质编录内容如下：地层界线、地层产状、岩性界线；膨胀土分区（层）界线，膨胀土类别；分区（层）土体颜色、钙质结核含量、结构等；分区（层）土体含水量，塑性状态；分区（层）土体裂隙发育程度（密度、裂隙面的光滑程度、充填物、有无地下水渗出）长大裂隙（大于 10m）产状，优势缓倾角结构面统计；地下水浸润线、出水点描述，渗水与地表
21、水的关系。2.7.2变形体或滑塌体的描述：开挖过程中渠坡发生局部变形或滑塌时，应对变形体或滑塌体进行专门描述。主要内容应包括：滑坡变形体大小（面程、深度、体积）；部位（桩号、高程）滑坡要素；滑坡体与地下水、裂隙、降雨等的关系；滑坡及变形体发现的时间、发展过程；滑坡处理。2.7.3施工日志膨胀土渠道开挖过程中，应及时做好施工日志，施工日志内容应包括：地表水导引措施，验收时间及验收情况；开挖方案批复时间及批复情况；膨胀土渠道开始开挖时间以及开挖过程中环境因素描述；开挖过程中气象、开挖进展情况跟踪记录；开挖过程中坡面渗水区揭露时间、开始渗水时间，以及渗水量发展变化情况的跟踪记录，渗水量与大气环境的关
22、系分析；开挖过程中发生局部变形或滑塌时，应记录变形开始时间和基坑开挖形象；应记录变形及滑塌发展过程以及与基坑开挖形象改变的关系；纪录变形或滑塌区（包括临近区域）地下水情况；记录开挖完成时间；开挖面揭露地层岩性情况，坡面及基坑渗水情况及相应的导引措施和效果；保护层开挖及完成时间；保护层开挖后坡面渗水情况，采取导引措施及其效果；坡面临时防护完成时间；采用的防护材料，防护覆盖情况；若坡面采用换填处理方案，则还应记录换填层建基面状况（包括：是否有坡面积水泡软、坡面是否干裂、地基土含水量状态等）。2.8主要机械设备机械为常规组合：2.8.1液压反铲挖掘机2.8.2轮胎式装载机和自卸汽车；2.9质量要求和
23、验收2.9.1、施工过程中随时检查周围排水设施的有效性，不得积水。2.9.2、在土方开挖过程中，尺寸和标高，按施工图要求检查开挖边坡的坡度。2.9.3、施工过程中，需要随着开挖层面的下降布置排水沟和集水井，及时将上层滞水和渗水抽至渠顶临时截流沟内；要及时收集天气情报，防止雨雪侵蚀产生滑坡等地质灾害。2.9.4、为保持坡面稳定，在渠道土方开挖时必须预留保护层。保护层开挖尽量避免超挖，如果不慎超挖，不得擅自进行补坡、人工拍坡处理，要视情况决定是否进行处理。2.9.5、在进行坡面整理时，要按照坡度进行钉桩挂线；挂线时将线拉紧，防止拉线下垂造成超挖。2.9.6、施工中，膨胀土渠坡若不慎雨淋、泡水、失水
24、干裂，应将其挖除，不得欠挖，不得补坡或人工拍坡。2.9.7、土方开挖工程完成后，进行以下各项的质量检查和验收：按施工图纸要求检查开挖面尺寸、标高；边坡的坡度复测检查；坡顶临时截流沟底的坡度检查；坡面进行检查清理后，应保证无积水或渗水，基面土壤无扰动。2.10、影响工效的因素2.10.1、施工工作面布置。在膨胀土地段施工，为减少边坡破坏，严禁随意开挖路口，需要进行详细规划。因此运输路口选择及上堤路腿的修筑直接制约着施工效率；运输距离的长短是影响工效的主要因素。2.10.2、开挖区土质分类。膨胀土按其膨胀性有强膨胀土、中膨胀土和弱膨胀土之分，随着土料膨胀性的增加，效率逐渐降低。2.10.3、保护层
25、开挖。保护层开挖精度要求高而工程量较小，机械和人工投入较大，效率较低。2.10.4、地下水降排水及临时防护。作为开挖过程中必不可少的工作，降排水和坡面临时防护工作对工效有一定的影响，某些部位影响较大。2.10.5、开挖均衡性。开挖施工的强度应根据土层的膨胀性进行调整，对工效有很大的影响。2.10.6、异常情况的处理。质原因产生的滑坡、塌方等现象。尽管在开挖过程中采取了预留保护层、覆盖防雨布、控制开挖强度等措施，但由于膨胀土的特殊性质，在开挖过程中可能会产生浅层滑坡、塌方等现象，对边坡施工安全和下一工序的施工造成影响。3、土方开挖开工审批主要内容和程序3.1、施工测量审批内容和程序3.1.1施工
26、测量审批程序承包人应依据南水北调中线干线工程施工测量规定行国家标准规范要求进行施工测量、放样，开挖工程开工前 7 天，把施工放样结果报监理机构审核，批准后方可开挖。3.1.2施工测量审批上报内容内容应包括：施测项目概述（包括引用的基准点、基准线及有关基准资料）控制点设置、校测、编号及平面图、断面图；放样计算成果；放样方法及其点位精度估算；放样程序、技术措施及要求；数据记录及资料整理；仪器、人员配置；质量和安全控制措施。3.1.3成果校测和抽查：开挖工程开工前 14 天，承包人应将开挖区的平、剖面地形测量资料报送监理机构，经监理机构签认的地形测量资料作为开挖工程量的原始依据。测量监理工程师负责对
27、报送的成果进行校测和抽查。3.1.4跟踪测量（联合测量）：对开挖基准线、边线、轴线和原始地形断面的施工测量，测量监理工程师采用跟踪测量（联合测量）；3.2施工措施计划审批内容和程序3.2.1施工措施计划审批程序：土方开挖（包括基坑开挖）前 14 天，要求承包人提交的施工措施计划，报送监理机构审批。监理机构检查确认具备开工条件后，即以批准开工申请的形式指示开工。3.2.2施工措施计划内容：包括（但不限于）下列内容3.2.2.1工程项目概况（包括项目名称、项目情况简述、合同工程量等）3.2.2.2开挖施工平面布置图（含施工交通线路布置）3.2.2.3开挖方法；3.2.2.4施工设备的配置（包括设备
28、数量、型号、性能、新旧程度、作业布置方式及期望的生产率等）和劳动力安排；3.2.2.5排水降水措施（包括雨水、施工废水、上层滞水及地下渗水）3.2.2.6开挖边坡和建基面保护措施；3.2.2.7土料利用、弃渣措施及土石方平衡（注意需利用的膨胀土开挖料在弃土区应按膨胀性、土质情况分类分区堆存，以便再利用）3.2.2.8质量与安全保证措施；3.2.2.9施工进度计划。上述报送文件一式四份，由承包人项目经理签署并加盖公章后报送。 3.3土方开挖质量标准及检验膨胀土渠道开挖工程采用的质量标准有南水北调中线工程施工测量实施规定（试行）、南水北调中线一期工程渠道工程施工质量评定验收标准（试行）（NSBD7
29、-2007）等。3.3.1 土方开挖质量检查和验收土方开挖施工自上而下进行，并分层检查和检测，同时应认真做好施工记录，按长度 150m200m 为一个施工单元进行验收。3.3.1.1土方开挖前检查土方开挖前，把地表水引导、坡顶防护作为签发分部工程开工通知的必要条件之一。检查内容包括：地表水系引导是否合理；截流沟按设计要求已完成，排水通畅；坡顶防护措施已制定。3.3.1.2换填层填筑前建基面检查隐蔽验收合格后，监督立即对坡面采取临时保护措施。每层换填土填筑前，检查即将覆盖的坡面是否存在泡水软化和失水干裂现象，结合面检验合格后，方可进行下道工序施工。3.3.2土方开挖建基面隐蔽验收 组织隐蔽工程验
30、收应严格按照程序进行，要求严格执行“三检制”完善“质量追溯制度”，自检合格后，监理机构组织联合组进行隐蔽验收。深挖方、高填方和地质条件较差的膨胀土区段开挖建基面应列为重要隐蔽工程，验收内容包括：开挖轮廓是否满足设计要求；开挖面浮土清理是否满足要求；基面膨胀土区域界限明确，膨胀土类别是否确认；坡面渗水引导措施是否有效；坡面如有变形或滑坡体处理是否满足要求；地质编录是否满足膨胀土渠道施工地质要求。经承包人自检隐蔽部位或隐蔽工程合格后，通知监理工程师检查，并报送自检记录和必要的检查资料。监理工程师检查应在 24 小时内完成，如确认质量符合要求，在检查记录上签名后，监理机构组织项目管理、设计、施工单位
31、组成联合验收小组，共同检查、核定其质量等级，隐蔽单元工程全部完成后报质量监督机构核备。表格使用详见水利水电工程施工质量检验与评定规程（SL176-2007）附录F：重要隐蔽单元工程（关键部位单元工程）质量等级签证表，施工地址边路应经勘查单位工程师签认。3.4 土方开挖质量控制措施由于部分新进场的承包人缺少膨胀土地区施工经验，监理机构可通过组织承包人进行膨胀土工程危害实例察看、技术进行宣贯，提高参建单位对膨胀土地区施工特点的认识和重视程度。地质情况变化、渗水和不良地质处理、渠坡防护、均衡施工等均应按膨胀土施工技术要求进行。质量待检点，必须要在监理人员到场监督、检查的情况下承包人才能进行检验，详见
32、表 1：土方开挖质量待检点设置表。3.4.1水文地质查勘和膨胀土渠段地质危害的预报、预防在渠道土方开挖施工期间，承包人应配合勘察设计单位密切监视开挖揭露的膨胀土分布和土的膨胀土性情况，按照膨胀土及技术要求进行地质编录，对于膨胀土分部区域界限发生变化、区段膨胀土等级发生变化、地层中存在连通性较好的缓倾坡外软弱结构面时，监理机构应及时组织项目管理、设计、施工单位确定处理方案。在膨胀土渠段土方开挖时，承包人依据快速判别标准对开挖揭露的地层和土体进行判别，如果判别结果与设计勘察有较大差，或现场判别有困难时，监理、勘察设计、施工单位确认。处理过程详见程序图 1：地质情况变更处理流程图。协调安全监测和土建
33、单位，收集预埋的水压力计、含水量、位移计的观测和地质工程师现场查勘资料，进行渠坡稳定预防。3.4.2开挖期间的排水措施及防护在土方开挖施工前，要求承包人报送降、排水措施报监理机构批准。按设计要求完成坡顶防水材料的铺设和截流沟施工，截断积水顺膨胀土裂隙入渗坡体。把完成两侧坡顶截流沟和坡顶防护作为土方开挖开工的控制条件之一，完成后方准许土方开挖开始施工。开挖过程中，检查督促承包人保持渠段排水畅通，防止雨水漫流冲刷边坡。及时排除坡底积水，保证干地作业，保护边坡坡脚的稳定。开挖过程中，监理工程师通过巡查，检查开挖预留保护层是否满足设计要求。完成保护层开挖后，监理机构根据膨胀土施工技术要求，督促承包人对
34、膨胀土换填层建基面采取防坡面雨淋、防土体蒸发失水的临时保护措施，对于未及时以换填土覆盖的裸坡，视天气情况应洒水保湿处理。3.4.3土方开挖作业均衡施工要求 土方开挖一般包括表层土、马道以上、以下和预留保护层开挖。土方开挖按照从上到下分层分段依次进行，开挖层一次不宜超过 3.0m。考虑到膨胀土渠道边坡安全和稳定性，马道以上换填完成后方可进行以下的开挖。合理确定开挖流水作业长度，每段宜 150200m。从渠道中间部分开始开挖，留有足够的保护层。同一渠段内尽可能同步平行开挖，不能平行下挖时，高差不宜大于一个梯段。监理工程师通过巡查，检查承包人开挖作业长度，发现问题及时处理。开挖时，按设计要求预留保护
35、层，如留置时间较长，保护层厚度可适当增加，中强膨胀土渠段开挖坡脚处应按设计要求预留土墩，实施换填填措施之前挖除保护层。保护层开挖后，督促承包人及时进行土料换填施工，不能及时采取换填等措施的区段应要求承包人覆盖保湿。监理工程师通过巡查、检查排水沟、混凝土衬砌坡脚齿槽开挖施工顺序是否合理，要求从下到上，先从坡脚开始施工；分段或跳槽施工，随挖随筑，每个施工段长度宜为 1520m 左右。4、渠道水泥改性土换填施工4.1水泥改性土4.1.1什么是水泥改性土水泥改性土，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。4.1.2为什么
36、使用水泥改性土: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。4.2水泥改性土施工特点4.2.1工法特点水泥改性土换填施工工法，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，在膨胀土地区值得推广。4.2.2.工艺原理4.2.2.1基本原理: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，使二者充分拌合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大大提高，膨胀性得到控制。4.2.2.2换填层作用:碾压后形成的换填层;可隔离大气与膨胀
37、土基础的直接作用;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，避免产生滑坡。4.3工艺流程及操作要点4.3.1 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4.3.2 操作要点4.3.2.1土料检验及施工工艺试验4.3.2.1.1试验参数：在施工之前，物理指标参数，包括粘粒含量、塑性指数、膨胀率、水泥掺量等；进行室内试验取得的参数；4.3.2.1.2碾压施工工艺试验：根据室内试验取得的参数，进行现场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。4.3.2.2土料开采运输土料的开采根据现场施工组织和施工场地
38、的不同，临时性堆放和直接堆放。4.3.2.2.1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，将土料转运至拌合场。4.3.2.2.2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合场堆放。4.3.2.3碎土使用稳定土拌和机拌制水泥土一般情况下需要碎土。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、拢堆，采用塑料布临时覆盖。4.3.2.4水泥土拌制根据工程量的大小，可采用路拌机或稳定土拌和机
39、拌制。4.3.2.4.1路拌机拌制由于路拌机本身具有碎土功能，土料可不单独进行碎土。拌合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、拌合场至少要划出 3 个区才能满足路拌机拌制流水作业的要求。程序为：土料摊铺水泥摊铺路拌机拌制（同时洒水）3-4 遍拌合料滴定检测成品拢堆覆盖。为保证土料拌合用水，拌合场要设置专用水源。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。在拌合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，
40、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。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。拌制时必须做到拌合均匀、不留死角。根据土料的特性，一般拌制 34遍即可，每一遍之间的时间间隔要根据现场检验而定。一台路拌机按拌合的四道工序（铺土、
41、铺水泥、洒水拌合、滴定检测）可进行 4 场流水拌合作业，以发挥路拌机的最佳效能。流水作业场次如下：第一场 第二场 第三场 第四场 铺土 铺水泥 洒水拌合 滴定检测、为工序号拌制完成后，做滴定检测，进行水泥含量和均匀性检测。合格后拢堆，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，重新进行拌合并检测。4.3.2.4.2稳定土拌和机拌制规模:大规模的水泥改性土施工,采用拌合机厂拌法施工。稳定土拌合机组成和特点: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）;计量传送系统
42、: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，传送至拌合机内；在拌合系统运行后，电脑自动控制水泥罐添加水泥至拌合机内，并适当添加水，拌制完成后经皮带机卸料。稳定土拌合机施工具有操作简便、工效高的特点。可以连续拌合，适合大规模的改性土换填施工。稳定土拌合站安装需要一定的场地。在集料斗前修筑一个缓坡，利于装载机添料。比例参数确定: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，然后进行稳定土拌合机拌合水泥改性土的试验，以确定拌合机运行控制参数。拌合施工:i将碎好的土料用装载机送至稳定土拌和机集料斗。集料斗上口一般
43、加工成带坡度的型式，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。拌合称量系统按试验参数控制土料、水泥和水的重量。充分拌合，拌合时间一般不少于 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，由装载机拢堆并覆盖或直接运至填筑工作面。4.3.2.5改性土运输采用轮式装载机装料、卸料。4.3.2.6改性土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。4.3.2.6.1摊铺采用推土机铺料和平土。为保证碾压机械的
44、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，采用推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。施工程序见下图。4.3.2.6.2改性土料碾压 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。 4.3.2.6.3削坡在换填完成后，人工配合挖掘机进行削坡。由有经验的挖掘机操作人员按样槽进行削坡，削坡方向垂直于渠道轴线，由上至下顺坡进行。土料拢集于坡下后，装车运至拌合场进行再次拌合，用于设计或有关技术要求允许使用的部位，使削坡余料得到最大限度的利用。削坡时应预
45、留 510cm 的薄土层。预留的薄土层削坡时，将挖掘机斗齿前焊接一块厚约 20mm 的钢板作为“刮板” 约为 15cm，前缘与斗齿齐平，开挖方向垂直于渠道轴线，沿坡长自上而下的将预留的薄土层刮除至挖掘机附近，随“刮板”拢堆。在坡面上钉木桩，每 5m 作为一个断面，按坡度放样，在桩位上固定尼龙线，挂线后进行钉桩加密，人工进行坡面整理，直至坡面平整度和坡度符合规范要求。4.4控制要点水泥改性土填筑施工过程中容易出现的问题有：土料拌合不均、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；4.4.1采用路拌机拌制时，土料摊铺后，要用路拌机在摊铺层上均匀行走12遍，这样既可整平表面又可对土
46、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。路拌机拌合至少3遍。对于稳定土拌合机，为保证拌合的均匀性，除严格控制土料粒径外，拌合时间对均匀性的影响很大。拌合时间要通过试验确定。4.4.2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。4.4.3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。换填前在原渠坡上逐层进行开蹬处理，台阶高为每
47、一层铺土的厚度（虚铺），需要推土机进行施工。4.4.4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实验参数进行拌制，严格进行检测。4.4.5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。4.4.6摊铺时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。4.4.7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速碾压、封面并覆盖。4.5影响工效的因素4.5.1工序。水泥土施工的工序包括膨胀土料运输、碎土、拌制、运输、碾压、削坡等多个工序、在进行施工组织时要充分考虑。4.5.2水泥掺量。因膨胀土的土料性质不同、水泥的掺量也不同，故工效也