南水北调中线温博段桥梁引道土方填筑碾压试验研究

□马大仲 □侯艳艳（河南华北水电工程监理有限公司）

1.概述

南水北调中线温博Ⅱ标工程位于河南省焦作市博爱县，标段全长11.46km，共有各种建筑物15座，其中河渠交叉建筑物2座，左岸排水建筑物1座，渠渠交叉建筑物1座，公路桥7座，生产桥4座，具有战线长、工期紧、征地协调难度大、地质条件复杂等特点。土方填筑约为10万m3，根据招标文件试验成果，本标段可利用土为黄土状重粉质壤土和重粉质壤土。

填料最大粒径、填料最小强度及压实度要符合南水北调施工蓝图中路基主要技术指标见表1。

表1 路基主要技术指标表

2.碾压试验流程及参数选择

2.1 碾压试验流程

图1 碾压试验流程图

2.2 试验参数选择

碾压机械采用YZ20B凸块碾，土料松铺厚度：分别取35cm、40cm，土料含水率：控制在最优含水率-2%～+3%范围内，振动碾行车速度：1.5～2km/h，碾压遍数：按5、6、7遍控制，振动碾往返1次为1遍。碾压方法：采用进退错距法碾压。

3.填筑碾压试验方法

3.1 试验场地布置

结合现场情况拟定在桃园路公路桥K0+550～K0+650之间范围，布置1个100m×10m的区域作为松铺厚度35cm试验区,在K0+650～K0+750之间范围，布置1个100m×10m的区域作为松铺厚度40cm试验区；

3.2 土料选择

试验填筑土料用试验场地附近挖方区的原状土，土料用反铲挖装，自卸汽车运输，开采前用酒精燃烧法测其含水率，土料含水率控制在最优含水率-2%～+3%范围内，若含水率高，必须进行晾晒；若含水率低必须进行均匀洒水。

3.3 铺料

铺料用后退法卸料，TY160推土机散料平整。铺料时设置周边控制标杆，以控制铺料范围及厚度。

3.4 碾压

采用进退错距法和“静压－弱振－强振”碾压方式，进退错距30cm。每区碾压时先静压1遍，再强振5遍，然后进行第一次取样测定含水率和压实度及干密度。第一次取样后再强振1遍，然后进行第二次取样测定含水率和压实度及干密度，最后再强振1遍进行第三次测定含水率和压实度及干密度。每一层碾压完成后观察土层外观质量，必须保护好土层的凸块。现场取样用环刀法检测各铺料厚度碾压5遍、6遍、7遍的含水率和压实度及干密度。每一组合取样4个试样，每组试样取8个点，取样在顶面往下15cm处进行。

4.试验结果记录及分析

4.1 松铺厚度为35cm的碾压试验成果

试验前将表层土清除后强振碾压10遍。在K0+550～K0+650段进行上土，松铺厚度为35cm，然后对土料进行含水率检测，控制在最优含水率-2%～+3%（11.5%～16.5%）范围内，不合格时进行洒水或翻晒处理。

现场碾压记录及试验成果如表2：

表2 现场碾压试验成果表

4.2 松铺厚度为40cm的碾压试验成果

试验前将表层土清除后强振碾压10遍。在K0+650～K0+750段进行上土，松铺厚度为40cm，然后对土料进行含水率检测，控制在最优含水率-2%～+3%（11.5%～16.5%）范围内，不合格时进行洒水或翻晒处理。现场碾压记录及试验成果如表3。

表3 现场碾压记录及试验成果表

松铺厚度为35cm时，碾压5遍其压实度在92.7%～93.7%之间，均大于92%，碾压6遍其压实度在94.2%～95.8%之间，均大于94%，碾压7遍时期压实度在95.3%～96.9%之间，均大于95%；

松铺厚度为40cm时，碾压5遍其压实度在92.1%～93.2%之间，均大于92%，碾压6遍其压实度在94.2%～95.3%之间，均大于94%，碾压7遍时期压实度在95.3%～96.3%之间，均大于95%。

5.结论

根据以上碾压试验的结果分析，最优含水量-2%～+3%范围即11.5%～16.5%内时，松铺厚度35cm和松铺厚度40cm在碾压5遍的情况下均能达到大于92%的要求，在碾压6遍的情况下均能达到大于94%的要求，在碾压7遍的情况下均能达到大于95%的要求。

综合考虑效率和成本因素，拟采用松铺厚度40cm的一组参数用于实际施工，将表层土清除后强振碾压7遍,取样合格后进行上土；碾压方法：YZ20型振动凸块碾静压1遍、强振碾压5、6、7遍达到大于92%、94%、95%的压实度的要求，进退错距法（振动碾往返一次为1遍）；土料含水率：控制在11.5%～16.5%。