摘要： 水泥改性土，是指將一定比例的水泥摻入膨脹土土料之中以改善膨脹土的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)，使膨脹土喪失膨脹潛能，并在一定程度上提高土體強(qiáng)度或承載力，在膨脹土地區(qū)可以充分利用開挖料，實(shí)現(xiàn)土料的就地取材。結(jié)合工程實(shí)踐，淺談水泥改性土換填碾壓試驗(yàn)在實(shí)際工程中的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞: 南水北調(diào),水泥改性土,碾壓試驗(yàn),應(yīng)用

　　一. 工程概況

　　南水北調(diào)中線一期工程總干渠禹州長(zhǎng)葛段第七施工標(biāo)段，設(shè)計(jì)樁號(hào)為SH(3)97+000～SH(3)105+000，渠段長(zhǎng)度8.0km，其中十字河出口段位于渠道SH(3)102+000處，經(jīng)地質(zhì)勘測(cè)，十字河出口段地基承載力不夠，設(shè)計(jì)要求用15%水泥土將建基面以下1.5m厚的地基土體置換。水泥土換填工程量約1600m3。

　　二. 編制依據(jù)

　　(1)南水北調(diào)中線一期工程總干渠禹長(zhǎng)段第七標(biāo)段工程施工招標(biāo)文件;

　　(2)南水北調(diào)中線一期工程總干渠填方渠道施工技術(shù)規(guī)定(試行)NSBD-ZGJ-1-36;

　　(3)南水北調(diào)中線一期工程總干渠渠道膨脹土處理施工技術(shù)要求(NSBD-ZXJ-2-01、NSBD-ZXJ-2-02)

　　(5)南水北調(diào)中線一期工程總干渠渠道膨脹土處理施工工法(NSBD-ZXJ-4-01)

　　(6)《堤防工程施工規(guī)范》SL260-98;

　　(7)《堤防工程施工質(zhì)量評(píng)定與驗(yàn)收規(guī)程》(試行)SL239-1999;

　　(8)《碾壓式土石壩施工技術(shù)規(guī)范》DL∕T5129—2001;

　　(9)《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程》SL176-2007;

　　(10)《土工試驗(yàn)規(guī)程》SL237-1999;

　　(11)《渠道填筑水泥改性土碾壓試驗(yàn)方案》

　　三. 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

　　3.1、通過(guò)試驗(yàn)確定凸塊振動(dòng)碾碾壓實(shí)效果;

　　3.2、檢驗(yàn)土料壓實(shí)后是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)壓實(shí)干密度值;

　　3.3、選定合理的施工壓實(shí)參數(shù)：鋪筑方式、虛鋪厚度、填筑含水量、壓實(shí)方法和壓實(shí)遍數(shù);

　　3.4、確定有關(guān)質(zhì)量控制的技術(shù)要求和檢測(cè)方法，為現(xiàn)場(chǎng)施工提供依據(jù);

　　四. 主要技術(shù)指標(biāo)

　　根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，土方填筑壓實(shí)度不小于98%。填筑時(shí)土料含水量控制標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)擊實(shí)試驗(yàn)報(bào)告確定。

　　五. 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

　　5.1、壓實(shí)試驗(yàn)的地點(diǎn)定在我標(biāo)段十字河樁號(hào)：0+103.1～0+133.1基礎(chǔ)開挖換填段。

　　5.2、碾壓試驗(yàn)前，先選取具有代表性的土樣摻15%水泥(重量比)送第三方試驗(yàn)室進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)(試驗(yàn)成果見下表);水泥選用平頂山大地P0.42.5級(jí)水泥，并將相關(guān)資料上報(bào)監(jiān)理工程師。

　　5.3、根據(jù)相關(guān)資料，確定該土最大干密度為1.75g/ m3,最佳含水量16.9%，壓實(shí)度為98%，首先在水泥土拌合站將土料打碎，其中土料粒徑不大于15mm且不含雜質(zhì)，土料的含水量控制在最佳含水量范圍的-2%～ +3%之間。試驗(yàn)前檢測(cè)土料天然含水率，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)土料進(jìn)行加水或涼曬處理，并根據(jù)15%水泥土配料單將土料與平頂山大地 P0.42.5級(jí)水泥按照15%水泥(重量比)采用廠拌法均勻拌合。

　　5.4、在試驗(yàn)前為確保試驗(yàn)場(chǎng)地基礎(chǔ)的平整和堅(jiān)實(shí)，在規(guī)劃的場(chǎng)地范圍內(nèi)對(duì)原基礎(chǔ)清表30㎝后，用推土機(jī)找平，用自行式振碾靜壓2遍基礎(chǔ)上，用白灰線放出試驗(yàn)場(chǎng)地。清理完成后報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后作為試驗(yàn)區(qū)。

　　5.5、主要機(jī)械設(shè)備配置

　　六. 壓實(shí)試驗(yàn)方法及步驟

　　6.1、試驗(yàn)區(qū)總長(zhǎng)30m，試驗(yàn)區(qū)寬度19.4 m，虛鋪厚度25cm;為保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，碾壓有效面積：長(zhǎng)3*6=18m，寬：2*6=12m，富于寬度兩側(cè)寬各3.7m，上下游寬各為6.5m。根據(jù)最佳含水率確定現(xiàn)場(chǎng)土料試驗(yàn)含水率。分別凈壓2遍后按4、6、8遍壓實(shí)，做壓實(shí)厚度、干密度試驗(yàn)，計(jì)算壓實(shí)系數(shù)。

　　6.3、鋪料：利用反鏟挖掘機(jī)將土裝自卸車運(yùn)至試驗(yàn)作業(yè)面，機(jī)械配合人工進(jìn)行攤鋪找平。虛鋪厚度按25cm，根據(jù)土料情況先用旋耕耙旋耕2遍后，保證填筑土料拌合均勻、無(wú)灰條，隨后采用振動(dòng)碾壓實(shí)。鋪填層厚由測(cè)量人員控制，保證填筑層厚度和平整度滿足試驗(yàn)要求。

　　6.4、測(cè)量：在鋪料前測(cè)量原基高程，壓實(shí)到擬定遍數(shù)后進(jìn)行測(cè)量控制。為了測(cè)量鋪料厚度和沉陷量，預(yù)先在場(chǎng)外設(shè)置臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn);壓實(shí)前，先在試驗(yàn)場(chǎng)地有效面積內(nèi)布置網(wǎng)格點(diǎn)，確定取樣部位，測(cè)出基準(zhǔn)值后，再進(jìn)行鋪料;鋪料平整后，在面上布置與基礎(chǔ)網(wǎng)格重疊的網(wǎng)格點(diǎn)，測(cè)量標(biāo)高值，以便測(cè)量計(jì)算壓實(shí)沉陷量。

　　6.5、含水率調(diào)整：含水率調(diào)整在試驗(yàn)前完成，調(diào)整方法根據(jù)室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)指標(biāo)確定。

　　6.6、壓實(shí)：根據(jù)預(yù)先選定的壓實(shí)遍數(shù)壓實(shí)。采用20T光面振動(dòng)碾先靜壓2遍，然后壓實(shí)8遍。碾壓時(shí)， 振動(dòng)碾行走方向平行于箱涵軸線方向;碾壓作業(yè)時(shí)采用進(jìn)退錯(cuò)距法，碾跡搭壓寬度為10～15cm;振動(dòng)碾進(jìn)行碾壓時(shí)的行進(jìn)速度不大于2km/h壓實(shí)機(jī)械由專人指揮，為便于檢查不同壓實(shí)遍數(shù)下的壓實(shí)效果統(tǒng)計(jì)，當(dāng)壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，該場(chǎng)次壓實(shí)結(jié)束。

　　七 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)注意事項(xiàng)：

　　7.1、現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格控制行車速度，如果行車速度太快，使壓力和壓力波傳遞很淺，這樣就降低了碾壓效果;

　　7.2、嚴(yán)格控制碾壓遍數(shù)和鋪筑厚度，避免漏壓、過(guò)壓現(xiàn)象;

　　7.3、填筑時(shí)，邊坡部位的填筑要滿足設(shè)計(jì)要求，以保證削坡后邊坡壓實(shí)度能滿足設(shè)計(jì)要求;

　　7.4、在換填土料時(shí)，如果局部出現(xiàn)彈簧土、層間結(jié)合面風(fēng)干或剪切破壞時(shí)，應(yīng)對(duì)破壞區(qū)域進(jìn)行處理并檢測(cè)合格后，在進(jìn)行回填。

　　八 試驗(yàn)資料的整理及提交

　　8.1、試驗(yàn)結(jié)束后及時(shí)整理試驗(yàn)記錄，根據(jù)各測(cè)量值和取樣試驗(yàn)值整理出虛鋪厚度、壓實(shí)遍數(shù)、含水量、干密度、壓實(shí)度等數(shù)據(jù)，推薦碾壓參數(shù)，報(bào)監(jiān)理工程師審批。

　　8.2、碾壓采用了靜壓2遍找平→壓實(shí)8遍的方式進(jìn)行碾壓 。碾壓結(jié)束后經(jīng)試驗(yàn)人員對(duì)各種碾壓遍數(shù)取樣檢測(cè)結(jié)果分析，壓實(shí)4遍后，其壓實(shí)干密度不能滿足設(shè)計(jì)最大干密度為1.75g/cm3,壓實(shí)度為98%的要求，(共取試樣12組，干密度值為1.69-1.74 g/cm3，壓實(shí)度值為96.6-99.4%)，壓實(shí)6遍，其后壓實(shí)干密度不能滿足設(shè)計(jì)最大干密度為1.75g/cm3,壓實(shí)度為98%的要求，(共取試樣12組，干密度值為1.70-1.76 g/cm3，壓實(shí)度值為97.1-101%)，壓實(shí)8遍后，其壓實(shí)干密度達(dá)到了設(shè)計(jì)最大干密度為 1.75 g/cm3,壓實(shí)度為98%的要求，(共取試樣12組，干密度值為1.72-1.77 g/cm3，壓實(shí)度值為98.3-101%)含水率適中，填筑土料水泥劑量檢測(cè)符合設(shè)計(jì)要求。

　　九 結(jié)束語(yǔ)

　　結(jié)合工程實(shí)際，本次水泥土換填碾壓試驗(yàn)確定采用虛鋪厚度25cm,碾壓機(jī)具為20T光面振動(dòng)碾，行車速度小于2Km/h，碾壓方式采用進(jìn)退錯(cuò)距法;先靜碾2遍，之后進(jìn)行壓實(shí)8遍的方法進(jìn)行施工，含水率控制在最優(yōu)含水率16.9 %(在-2%- +3%范圍內(nèi))，能滿足設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度要求。