3 换填土料质量复核与质量要求
3.1 换填土料质量复核
3.1.1 对于设计选择的土料场、渠道开挖利用料、由于某种原因施工期间 新增料场等料源，在进行料场开挖前，应对料场土料质量指标进行复核， 复核内容包括：
（1） 土体天然特性试验，复核膨胀性（自由膨胀率）、颗粒组成、天
然含水量、天然密度；
（2） 击实试验，复核击实后的压缩系数、压缩模量、抗剪强度、渗
透性、最优含水量、最大干密度。
3.1.2 取样试验对选用料场土料质量进行复核时，不同料场取样数量应满 足以下要求：
（1） 设计规划的土料场复核取样按每个料场分区或岩性分层进行复
核，每个区域或岩性分层取样试验组数不得低于 12 组。
（2） 渠道开挖料作为料源时，则每段利用方量在 5×10 m 以内的利用 土料所处地层的试验组数不得低于 12 组，大于 5×10 m 则需按利用料使用 量的倍数增加试验组数。
（3） 新增土料场应按料场勘探相关技术规定，按详查深度要求进行
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料场工程地质勘察和试验。
3.1.3 料场复核性试验应由具有国家颁发的土工试验资质的试验单位、严 格按相关试验技术规程进行。
3.1.4 料场取土开挖过程中应随时监视利用土层地层分布及土料天然特性 及物理特性变化情况，发现变化时应及时复核鉴定，必要时应取样分析确
认。
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3.2 换填土土料质量要求
3.2.1 渠道坡面保护采用的换填土土料一般采用非膨胀粘性土或水泥改性 土。当采用砂性土进行换填时应就换填厚度和坡面防护措施进行专门论证。
3.2.2 用于渠道换填处理的土料，其自由膨胀率应满足以下要求：
（1） 当开采土料自由膨胀率在 40%～65%之间时，应经水泥改姓后方 能用于保护层换填处理；
（2） 当开采土料膨胀率在 65%～90%之间，建议不采用此种土料进行
改性后换填，如填筑料源严重不足，可适当考虑对其改性后用于过水断面
以上等次要部位换填；
（3）当开采土料膨胀率大于 90%时，即使改性也不能用于换填层处理。
3.2.3 非膨胀换填含水量宜接近最优含水量；用于改性的弱膨胀土含水量 宜低于最优含水量，用于渠堤填筑的弱膨胀土天然含水量宜略高于最优含 水量。
3.2.4 本工程推荐采用水泥作为改性材料，水泥掺量应根据改性试验确定 （弱膨胀土参考掺量可取 3%-5%，中膨胀土参考掺量 6%-8%）。当采用其它 改性材料时，应经鉴定无毒无害；
3.2.5 一级马道以上，除了非膨胀粘性土、改性土外，也可采用粉质壤土 进行换填处理。当换填层渗透性小于坡体土的渗透性时，宜在上层滞水带 下部和地下水分布区域采取妥善排水措施。当地下水较丰富时，应采取引
排措施。
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4 膨胀土渠道地表及地下水处理
4.1 地下水特征
4.1.1 膨胀土地层地下水大体可分为三类。
（1） 赋存于浅层土体的根孔型孔隙和部分裂隙中的地下水，属于孔 洞—裂隙型上层滞水。
（2） 局部土体因岩性差异，孔隙、裂隙发育，地下水稍丰，形成透
镜状地下水。
（3） 当渠底板膨胀土厚度较小，下部分布承压含水层时，在承压水
头作用下，沿膨胀土孔洞或裂隙上升越流补给进入基坑。
4.1.2 孔洞—裂隙型上层滞水（通常位于地表以下 4m 深度范围内），施工 时可根据开挖面渗水情况判断，开挖过程中一般表现为开挖开始时有明显 的地下水位浸润线，地下水呈团块状渗出，并逐渐疏干，地下水位浸润线
消失，疏干范围小于 10m。渠道开挖施工中，坡面渗水现象通常数天后消失，
一般对施工影响较小。
4.1.3 透镜状地下水，施工中地下水呈片状出现，水量相对丰富，渗水持 续时间长且出水量较稳定，开挖停顿时基坑有积水现象。
4.1.4 渠底下部分布承压含水层时，具承压性质的地下水可能沿土体孔洞、 裂隙渗出，甚至产生突涌，影响施工。若不采取降水处理，不但底板和坡 脚土体迅速被软化，底板处理层碾压也无法进行。渠道运行期间，土体内
水压力增高，还会引起渠道衬砌破坏。
4.1.5 三种类型地下水在分布、水量、危害等方面均不相同，渠道开挖时 应通过分析判断，并选择不同的应对措施。
4.2 地表水处理
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4.2.1 膨胀土渠道开挖前，应根据现场地形及汇水条件、渠道沿线地面水 系情况，做好地表水导引及坡顶截排水方案。
4.2.2 膨胀土渠道开挖施工前，应按设计要求做好地表水导引及截排措施， 当设计文件没有明确要求时，可参考 4.2.3～4.2.5 条提出的措施和要求。
4.2.3 渠道坡顶地层为膨胀土，且厚度大于 7m 时，在渠坡坡顶设置防护层， 保护范围应延伸到坡顶纵截水沟外侧，并进行绿化。
4.2.4 渠坡坡顶截水沟应做好铺砌及防渗漏处理，截水沟应结合地形条件 分段布置向渠外排放的排水通道，排水通道之间的截水沟底坡平顺，严禁 截水沟排水不畅，当地形条件复杂时可适当采取一定的挖填措施。
4.2.5 渠坡坡顶截流堤与纵向截水沟之间地面应做成倾向截水沟一侧的缓 坡，以确保排水畅通，严禁坡顶积水。
4.3 施工期间基坑排水
4.3.1 渠道在开挖过程中，应根据揭露的水文地质情况，以及开挖形成的 基坑排水条件，及时做好开挖坡面和基坑积水引排措施，严禁在渠坡表面 及坡脚积水。
4.3.2 施工期间应针对不同类型的地下水特点，结合施工组织安排选择合 理的应对措施。对于上层滞水、透镜状地下水、渠底承压水，结合南阳膨
胀土试验段施工情况，可参考以下处置措施：
（1） 当上层滞水水量较丰或不能做到连续施工，开挖施工期间可能
导致开挖面或坡脚积水时，应在坡底做好临时引排措施。临时排水沟应距
坡脚一定距离（一般 3m 左右），必要时做好防护，并对汇水及时进行引排
（或抽排），严禁坡脚积水造成土体软化。
（2） 开挖揭露富含水的透水夹层时，应根据夹层所处的位置、夹层
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透水性、夹层厚度，结合永久排水设计制定好开挖期间临时引排方案。
（3） 对于渠底承压水，应根据承压水头和覆土厚度复核开挖期间覆
土层的抗浮稳定性和渗透稳定性以及基坑渗水量，并根据分析结果采取相
应的处理措施。当覆土抗浮稳定、渗透稳定、基坑渗水量三者之一不满足
要求时，一般宜采取井点降水措施。当渗流量较小不致出现基坑积水现象
时，降水主要以满足覆土抗浮稳定、渗透稳定为目的；当渗水量较大时，
则宜将承压水位降低到基坑开挖面以下不少于 50cm。降水前，应进行抽水
试验，以确定降水方法及降水设计参数。施工中严格限制施工设备对膨胀
土体进行扰动，以免破坏土体结构、降低地基承载力。
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