浅谈水泥土换填技术在闸基处理中的应用

2016-08-31徐廷昌周冬梅于彦博

治淮 2016年4期

徐廷昌　周冬梅　于彦博　高　洁

浅谈水泥土换填技术在闸基处理中的应用

徐廷昌1周冬梅2于彦博3高洁1

小岭拦河闸位于山东省临沂市兰陵县金岭镇境内，吴坦河上游，是一座集灌溉、防洪、生态效益于一体的大（二）型水闸。拦河闸工程位于主河槽，设计流量为1344m3/s，设计闸孔净宽8.0m，共8孔，中墩厚1.2m，全长72.4m。闸门采用直升式露顶平面钢闸门，闸门挡水高度为5.5m。闸室左右岸分别新建5层楼的桥头堡。闸室下游布置空心板式交通桥，桥净宽7.0m。拦河闸由上游连接段、闸室段、消能防冲段、交通桥工程及下游连接段等部分组成，其中闸室顺水流长度为16.85m。基底承载力设计值160kPa。

该闸工程区地震基本烈度为Ⅶ度，闸基砾质粗砂土层存在液化可能，且渗透系数大，为强透水层。设计单位对闸基处理多方案比较，确定采取换填水泥土进行防渗和防液化的处理方案，换填范围为顺水流方向闸底板分别向上下游延伸2.0m，垂直水利方向为闸室边墩基础外1.0m，周边边坡1∶1.5，开挖至岩基。为保证闸基处理效果，进行必要的水泥土碾压试验，在取得试验参数后，进行水闸基础开挖和闸基土换填施工，并严格控制施工程序，注重质量控制要点，处理效果完全满足设计要求。下面就水泥土换填技术在该闸基处理中的具体应用进行介绍。

一、水泥土换填碾压试验

水泥土碾压试验的主要目的是获取铺土厚度、碾压机械、碾压遍数、土壤含水量、压实度等试验数据，为闸基土换填施工制定控制参数，以保证闸基土换填施工质量达到设计要求。

水泥土碾压试验场地位于工地料场，试验选取了长45m、宽30m的场地，划分为9个方格，每个方格长15m、宽10m。试验土料为料场黄褐色壤土，425#水泥掺入量为试验土料重量的10%，路拌机拌合，自卸汽车运输成品土料。

试验方格按每铺土厚度3个1组，共3组，纵向排列，采用推土机结合刮平机铺土，人工平整到试验铺土厚度30cm、40cm、50cm。试验碾压设备为20t振动碾。具体试验结果见表1。

试验要求压实度不低于0.98，承载力不小于250MPa。

根据水泥土现场碾压试验数据显示，在铺土厚度为40cm，最优含水量为16.7%，采用20t振动碾静压碾压1遍、震动压实3遍的情况下，水泥土压实度为0.982，满足压实度不低于0.98的试验要求。各试验方块采用SY-029动力触探试验仪检测水泥土承载力远大于250MPa，满足试验要求。

二、水泥土换填施工

按照设计图纸尺寸进行基础开挖轮廓放样，边坡按1∶1，机械开挖至弱风化闪长岩和灰岩以上30cm，破碎锤破除风化岩层，人工清除基础底部淤泥和破碎岩石，待清除彻底，无淤泥和软弱夹层后，进行隐蔽工程验收，合格后进行水泥土换填施工。

根据水泥土换填碾压试验结果和参数，水泥采用当地425#中联水泥，进场进行现场检验经监理认可后使用。土料按设计要求和现场试验，选择在闸南400m外黄褐色壤土料场取土。取土前采用耕土机耕土深度30cm，按土料含水量大小进行晾晒或洒水，调整土料含水量；人工破碎大的土块，按配比掺入水泥，用路拌机拌合均匀，然后用自卸汽车运输至施工现场；推土机粗平土料，刮平机按试验铺土厚度整平，再人工精平，振动碾按试验压实遍数进行碾压。每层碾压完成后，随机选取测点用环刀取样检验压实度是否达到0.98，用承载力测试仪测定承载力是否达到250MPa。满足设计要求后，在下一层铺料前用刨毛机刨毛，深度为3～5cm，重复上述施工过程。

全部水泥土换填完成后，及时进行保温保湿，洒水养护，用薄膜保湿及草袋保温养护7d，始终保持水泥土表面湿润，让水泥土充分熟化，提高基础强度。