关于渠堤弱膨胀土填筑的施工参数分析

常帅

【摘要】通过对南水北调中线一期工程总干渠陶岔～沙河南段南阳段渠堤弱膨胀土填筑压实试验来确定合理的施工压实参数，从而确定合理的工艺流程和质量控制方法。对渠堤弱膨胀土碾压试验段施工中出现的问题，及时找出处理方法，采用对策，指导大面积施工。

【关键词】弱膨胀土；含水量；压实度

一、工程概况

南水北调中线一期工程总干渠陶岔～沙河南段南阳段位于南阳市市区内，全长约6.44km。根据《南水北调中线一期工程陶岔～沙河南段工程地质勘察报告》，本标段土层属于弱膨胀土，依据《膨胀土地区建筑技术规范》需对弱膨胀土进行换土填筑处理，经计算换土填筑土方量为25.9万 。因填筑土方量较大，施工前需在有代表性场地进行弱膨胀土填筑试验。

二、相关施工参数

根据河南省水利基本建设工程质量检测中心站《土样击实报告》试验段土料采用最大干密度为1.69g/cm3，设计填筑干密度控制指标为1.66g/cm3。此试验段共填筑三层并按照不同含水量进行施工。第二层以最佳含水率19.2%为标准，第一层及第三层分别上下调整2%进行控制，即17.2%和21.2%。

三、试验段施工流程

施工流程：施工准备→表土清理→分层填筑→摊铺整平→洒水或晾晒→机械碾压→质量检验。

四、施工前的准备工作

1、试验段基底处理

①准确测量放样，定出试验段填筑边桩位置。

②试验段填筑基面填筑前采用20t凸块碾进行碾压。

2、准确放样填筑边线位置。每侧超宽100cm处撒灰线，作为控制上土边线。

五、施工与检测

1、推土机整平后，采用凸块碾进行碾压，碾压方式为先静压两遍，然后弱振两遍再强振六遍、八遍，压路机行进速度为先慢后快，由填筑渠堤一边向堤中顺次碾压，前后两次轮迹横向重叠20cm轮迹，做到无漏压无漏振，确保碾压均匀、边角到位。

碾压时静压速度控制在1.5km/h之内，弱振两遍和强振六遍、八遍，速度控制在2km/h之内。

2、检测：采用插钎法和断面高程测量检查土料的松铺厚度和压实厚度。压实度采用环刀法检测：自凸块碾静压两遍开始到强振八遍，每碾压两遍结束后立即检测一次压实度。

六、试验数据统计分析

1、通过前期土料普查，土料天然含水率在23.4%-24.1%，比室内试验土料最优含水率偏高。试验段施工过程在现场对土料采用翻挖晾晒来调整土料含水率以满足最优含水率19.2%±2%的要求。渠堤弱膨胀土碾压试验段具体实施情况见下表：

表1 试验段具体实施情况表

填筑

层数 铺土厚度（cm） 碾压遍数 土料含水率（%）

第1层 30 静压2遍，弱振2遍，强振6、8遍 最优含水率减少2%最优含水率

第2层 30 静压2遍，弱振2遍，强振6、8遍 最优含水率

第3层 30 静压2遍，弱振2遍，强振6、8遍 最优含水率增加2%

第1层 35 静压2遍，弱振2遍，强振6、8遍 最优含水率

2、压实度与碾压遍数关系

通过对填筑厚度为30cm时的每一层和填筑厚度为35cm时的第一层按照表1规定的碾压遍数进行碾压，并对其对应的压实度进行实测发现，以上工艺在静压两遍、弱振两遍、强振六遍时，压实度均呈递增形势；强振至第八遍时，压实度均较强振第六遍略低。强振六遍、八遍时，铺土厚度30cm，填筑三层，每层压实度都能稳定的达到98%以上。但是如果采用铺土厚度35cm，填筑一层时，强振六遍、八遍时，压实度不能稳定的达到98%以上。故不考虑此方案。

3、断面测量检查土料的松铺厚度和压实厚度。当土料松铺厚度为30cm时，经过强振六、八遍后，压缩系数为81.87%。在现场检测松铺厚度以水准测量结合插钎法进行检测，土料填筑后通过定点算料计算预定松铺厚度所需要的土料方量，然后推土机进行粗平，此时起用插钎法快速进行松铺厚度的检测，以弥补松铺不均的情况，待整个作业面松铺完成后对固定的断面进行高程测量。

4.经过对实测数据进行分析后发现，当铺土厚度为30cm时，分三层进行碾压，在每一层强振六遍和强振八遍的情况下，每层含水量不同的土體压实度均能满足98%的要求。

八、试验参数总结

试验段的填筑压实试验确定以下参数：

（1）施工铺土厚度：30cm 含水量范围：17.2—21.2

（2）铺土方式：挖掘机取土，自卸车运输土料采用进占法卸料，使用推土机或装载机摊平铺土找平，洒水车配合施工，技术人员现场指挥施工以保证铺土厚度均匀。

（3）碾压遍数： 采用20t凸块碾进行碾压，共需静压两遍、弱振两遍、强振六遍。碾压速度：静压1.3km/h，弱振碾压1.5km/h，强振碾压1.8km/h。

（4）压缩系数： 0.8187。

（5）合理的工艺流程：施工准备——堤基处理——分层填筑——摊铺整平——洒水或晾晒——机械碾压——质量检验——进行下一层填筑。

在试验过程中，也发现了一些问题，比如：在进行渠堤填筑时，应保证基础面土壤不受扰动。针对膨胀土吸水膨胀和失水收缩的特性，在阴雨和烈日天气下施工时，应采取覆盖保护等措施，以保持土料含水率的稳定等等。诸如此类问题，在今后施工中应引起重视，从而保证施工进度和工程质量。

参考文献：

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