中小型水利工程水泥土地基处理施工方法及监理控制解析

2015-08-15童利勇南昌蓝水工程监理有限责任公司

河南水利与南水北调 2015年24期

□童利勇（南昌蓝水工程监理有限责任公司）

0 引言

水泥土在建筑项目中有着非常广泛的应用，目前我国在水泥土研究使用上取得了一定的成果，但具体的使用章程和规范还有待进一步的完善。水泥土主要是在素土中掺入水泥，进行搅拌后压实，当水泥的强度达到一定标准后进行施工使用，这样可以加强地基强度。水泥土在公路路基等施工项目中应用广泛，而在中小型水利工程中的使用和研究相对较少，文章结合我国南部某中小型水利工程这一具体案例，对水泥土的施工要点和监理控制进行阐述，以期对水泥土在水利工程中更好地使用和研究提供帮助。

1 工程情况概述

我国南部某中小型水利工程的实施宗旨是为了提高当地的防洪能力，2013年开建。整个工程项目需要建立3个相关闸站，文章主要探讨其中北闸站的水泥土的施工要点。北闸站位于当地工业园区的东北角，长江的两条支流在这里形成交汇。北闸站在建成后，对于当地的抗洪、蓄水、排水等方面会起到显著作用。闸站共有5个泵室和1个闸室，上下游各有一个连接段和一个消力池段以及泵闸室段。上下游连接段在平面上的尺寸都为55m×10m，上下游消力池段的尺寸分别为34.90m×9m、34.90m×8.30m，泵闸室段的尺寸为34.90m×10m。在总体设计的时候，规定压实度为96.50%，向下游连接段和上游消力池段的水泥土处理采用6.50%标准，其余两段设计采用8.50%进行处理。

2 施工前准备措施

2.1 对相关数据进行检测

水泥土地基的处理是一个比较复杂的过程，在施工前要做好充足的准备工作。监理部门要对水泥和素土的质量进行监测，需要送到检测中心进行检测的项目有：

2.1.1 所使用的水泥的规格

在本工程中，所要用到的水泥型号是P.042.5水泥，在检测结果中显示出：检测达标，水泥的开始凝结时间为179min，完成凝结的时间为223min，监理部门对水泥的使用意见为允许使用。

2.1.2 水泥剂量测试

通过进行标准曲线试验，对EDTA的平均耗量进行测验，所得出的数据作为以后的相关工作提供实际依据。

2.1.3 水泥最优含水量测验

通过击实试验，得出工程中8.50%水泥土的最优含水量保持在14.80%比较恰当。

2.2 对施工分段工作进行部署

由于闸门项目是分段设计的，所以对于各段的水泥土地基项目要区别对待。在实际的工作中，由于施工过程的复杂性，多数情况下一次施工达不到要求，所以要进行分段施工工作。同时在进行施工分段工作部署的时候，要注意与水泥土施工有紧密联系的底板施工项目进行配合。

2.3 基坑排水工作的处理

在本工程的实施中，技术部门通过实地勘察，发现在基面下15m处的位置，土质性质为粉质粘土。这种粘土的透水性和砂土相比稍弱，针对这种土质，技术部门通过分析讨论，最终决定采用轻型机点法降水。通过在泵闸室基坑周围进行使用，对于阻截坑外来水、排出坑内积水起到了很好的效果，确保了地下水位的稳定。

监理部门对待此环节的监控重点为：要对实际土质进行检查，判断排水措施是否符合要求；检查实际排水情况，观察基坑表面是否无水。

2.4 对土料进行合理选择

在地基处理的过程中，土料选择的好坏对于水泥土的整体效果具有重大意义。施工单位应该根据当地的实际情况，在附近选择没有杂质、冻土的素土作为施工材料。在本工程中，施工单位选择的土料来自于距离施工地点25m外的河岸上，在对土质进行处理后再进行挖掘工作，深度约为35cm，确保土方量满足施工要求。在对土料进行挖掘的时候，要正确选择挖掘时机。如果地下水位比较高，或者当地下过雨，那么挖掘时间一般要比较提前，确保土料的晒制达到要求。

在土料挖掘完成后，对于贮存工作也要引起注意。土料的堆放地点要和基坑保持一定距离，进行分堆贮存，为以后水泥土的搅拌提供便利。为了减少降雨对于土料质量造成影响，要对土堆采取防雨措施，一般情况是盖上防水效果良好的防雨布。在堆放过程中还要随时对土堆进行检查，测量含水量是否保持在规定范围之内。

在这里介绍一种比较具有操作性的方法进行含水量的检测，将土握在手中捏成团状，然后轻轻挤压，土块就成碎块掉在地上，这时说明含水量已经达到了标准。

2.5 检验基槽工作

在准备工作的最后阶段进行基槽检验工作。首先确定各方面准备就绪，在土质达标的情况下，施工方可以去掉保护层，报请监理人员进行初步检验；监理人员在初检合格之后，再通知工程联合小组进行正式检验。

3 具体施工方法和对应的监理控制

3.1 对土料含水量进行严格控制

由于土料的含水量是处在变化之中的，在施工的开始阶段，要再次进行土料含水量的检测。根据规定，土料的含水量在整个水泥土含水量±2.5%之间的时候，压实效果最佳。如果施工现场测试的含水量没有达到最优效果，这时监理就要及时地叫停相关工作。

3.2 开始水泥土的搅拌工作

中小型水利工程进行水泥土搅拌和一般的路面工程搅拌有很大不同，受限于施工面的影响，水泥土搅拌机无法选择路拌机进行搅拌。在本工程中，所使用的水泥土搅拌机的斗容量只有1 m3。在进行搅拌工作前，要先称出一平斗土料的重量，在以后的工作中以此为基准，按整个重量的8.50%加入水泥。水泥土搅拌的地点要进行整平工作，确保土地表面没有杂质，防止在搅拌过程中杂质的掺入。

3.3 对水泥剂量进行检验

在水泥土搅拌好后，监理要对水泥剂量进行检验，检验的方式采取随机抽样的模式。通过检测，工程8.50%水泥土的水泥剂量达到标准，符合设计时的相关要求。

3.4 进行铺土工作

铺土工作是整个地基施工中最重要的一项工作，在实际操作中要注重压实工作，确保铺土厚度达到要求。在工程中，由于施工面积较小，所以在碾压机械的选择上受到了一定限制，通过分析，最终选择了平板冲击夯。该机械的冲击力可以保证穿透一定程度的铺土，由于自身的重量不大，在保证冲击力的条件下不会破坏已经凝结的下层水泥土。在实际施工中，铺土厚度达到了23cm，通过技术人员现场的研究，平板冲击夯可以达到相关要求。同时，在下层水泥土凝结后，在上面的施工没有对下层水泥土产生破坏。

在铺土压实的过程中，施工人员要随时对压实程度进行测试，根据测试结果进行分析，从而制定出接下来需要进行压实的次数。在本工程中，通过7～9次的夯击之后，整体的压实度达到了96.50%，满足规定要求。施工时，夯击的次数要有准确的控制，如果压实次数较少则达不到要求，而压实次数过多则有可能损坏下层压实土体。

在铺土工作中，监理控制要对压实度和冲击时间进行重点监控。在压实度上要保证水泥土达到相关的规定要求，要对土料的实际含水率、冲击次数等进行严格监测；在冲击时间上要确保在初次凝结前完成，控制施工器具的使用和备用数量。在本工程中，施工单位一共使用了6台平板冲击夯，1台备用，每层水泥土施工所用时间为180min左右，水泥和水泥土的初次凝结时间分别为164min和204min左右。

3.5 进行施工段连接

由于客观条件的限制，中小型水利工程在进行地基施工的时候都是分段进行的，所以在实际工作中要注意施工段之间的连接工作。在本工程中，为了保证地基的完整性，在进行完泵闸室的地基施工后，与上下游的消力池段连接的地方作业大约80cm。在接下来施工的时候，将两个分段交接的地方做成台阶形状，并进行平压夯实，最终保证了整个地基施工的完整度。

3.6 后期的维护工作

在水泥土地基施工完成之后，施工单位要根据实际情况，进行相应的后期维护工作。在本工程中，由于施工时间是在三月份，气温比较合适，大约在6°～18°之间，施工在白天进行，晚上不需要进行必要的维护。但如果施工环境比较恶劣，气温比较低，这时就要进行保温工作，可以选择遮盖品进行覆盖，防止由于气温低对土体造成损坏。