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或結構，使膨脹土喪失膨脹潛能，并在一定程度上提高土體強度或承載力，在膨脹土地區可以充分利用開挖料，實現土料的就地取材。結合工程實踐，淺談水泥改性土換填碾壓試驗在實際工程中的應用。

　　關鍵詞: 南水北調,水泥改性土,碾壓試驗,應用

　　一. 工程概況

　　南水北調中線一期工程總干渠禹州長葛段第七施工標段，設計樁號為SH(3)97+000～SH(3)105+000，渠段長度8.0km，其中十字河出口段位于渠道SH(3)102+000處，經地質勘測，十字河出口段地基承載力不夠，設計要求用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

　　(1)南水北調中線一期工程總干渠禹長段第七標段工程施工招標文件;

　　(2)南水北調中線一期工程總干渠填方渠道施工技術規定(試行)NSBD-ZGJ-1-36;

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

　　(5)南水北調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)《堤防工程施工規范》SL260-98;

　　(7)《堤防工程施工質量評定與驗收規程》(試行)SL239-1999;

　　(8)《碾壓式土石壩施工技術規范》DL∕T5129—2001;

　　(9)《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》SL176-2007;

　　(10)《土工試驗規程》SL237-1999;

　　(11)《渠道填筑水泥改性土碾壓試驗方案》

　　三. 試驗目的

　　3.1、通過試驗確定凸塊振動碾碾壓實效果;

　　3.2、檢驗土料壓實后是否能夠達到設計壓實干密度值;

　　3.3、選定合理的施工壓實參數：鋪筑方式、虛鋪厚度、填筑含水量、壓實方法和壓實遍數;

　　3.4、確定有關質量控制的技術要求和檢測方法，為現場施工提供依據;

　　四. 主要技術指標

　　根據圖紙設計要求，土方填筑壓實度不小于98%。填筑時土料含水量控制標準根據擊實試驗報告確定。

　　五. 試驗前的準備工作

　　5.1、壓實試驗的地點定在我標段十字河樁號：0+103.1～0+133.1基礎開挖換填段。

　　5.2、碾壓試驗前，先選取具有代表性的土樣摻15%水泥(重量比)送第三方試驗室進行擊實試驗(試驗成果見下表);水泥選用平頂山大地P0.42.5級水泥，并將相關資料上報監理工程師。

　　5.3、根據相關資料，確定該土最大干密度為1.75g/ m3,最佳含水量16.9%，壓實度為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，土料的含水量控制在最佳含水量范圍的-2%～ +3%之間。試驗前檢測土料天然含水率，根據實際情況對土料進行加水或涼曬處理，并根據15%水泥土配料單將土料與平頂山大地 P0.42.5級水泥按照15%水泥(重量比)采用廠拌法均勻拌合。

　　5.4、在試驗前為確保試驗場地基礎的平整和堅實，在規劃的場地范圍內對原基礎清表30㎝后，用推土機找平，用自行式振碾靜壓2遍基礎上，用白灰線放出試驗場地。清理完成后報監理工程師驗收，驗收合格后作為試驗區。

　　5.5、主要機械設備配置

　　六. 壓實試驗方法及步驟

　　6.1、試驗區總長30m，試驗區寬度19.4 m，虛鋪厚度25cm;為保證試驗數據準確性，碾壓有效面積：長3*6=18m，寬：2*6=12m，富于寬度兩側寬各3.7m，上下游寬各為6.5m。根據最佳含水率確定現場土料試驗含水率。分別凈壓2遍后按4、6、8遍壓實，做壓實厚度、干密度試驗，計算壓實系數。

　　6.3、鋪料：利用反鏟挖掘機將土裝自卸車運至試驗作業面，機械配合人工進行攤鋪找平。虛鋪厚度按25cm，根據土料情況先用旋耕耙旋耕2遍后，保證填筑土料拌合均勻、無灰條，隨后采用振動碾壓實。鋪填層厚由測量人員控制，保證填筑層厚度和平整度滿足試驗要求。

　　6.4、測量：在鋪料前測量原基高程，壓實到擬定遍數后進行測量控制。為了測量鋪料厚度和沉陷量，預先在場外設置臨時水準點;壓實前，先在試驗場地有效面積內布置網格點，確定取樣部位，測出基準值后，再進行鋪料;鋪料平整后，在面上布置與基礎網格重疊的網格點，測量標高值，以便測量計算壓實沉陷量。

　　6.5、含水率調整：含水率調整在試驗前完成，調整方法根據室內擊實試驗指標確定。

　　6.6、壓實：根據預先選定的壓實遍數壓實。采用20T光面振動碾先靜壓2遍，然后壓實8遍。碾壓時， 振動碾行走方向平行于箱涵軸線方向;碾壓作業時采用進退錯距法，碾跡搭壓寬度為10～15cm;振動碾進行碾壓時的行進速度不大于2km/h壓實機械由專人指揮，為便于檢查不同壓實遍數下的壓實效果統計，當壓實度達到設計要求后，該場次壓實結束。

　　七 現場檢測注意事項：

　　7.1、現場嚴格控制行車速度，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、嚴格控制碾壓遍數和鋪筑厚度，避免漏壓、過壓現象;

　　7.3、填筑時，邊坡部位的填筑要滿足設計要求，以保證削坡后邊坡壓實度能滿足設計要求;

　　7.4、在換填土料時，如果局部出現彈簧土、層間結合面風干或剪切破壞時，應對破壞區域進行處理并檢測合格后，在進行回填。

　　八 試驗資料的整理及提交

　　8.1、試驗結束后及時整理試驗記錄，根據各測量值和取樣試驗值整理出虛鋪厚度、壓實遍數、含水量、干密度、壓實度等數據，推薦碾壓參數，報監理工程師審批。

　　8.2、碾壓采用了靜壓2遍找平→壓實8遍的方式進行碾壓 。碾壓結束后經試驗人員對各種碾壓遍數取樣檢測結果分析，壓實4遍后，其壓實干密度不能滿足設計最大干密度為1.75g/cm3,壓實度為98%的要求，(共取試樣12組，干密度值為1.69-1.74 g/cm3，壓實度值為96.6-99.4%)，壓實6遍，其后壓實干密度不能滿足設計最大干密度為1.75g/cm3,壓實度為98%的要求，(共取試樣12組，干密度值為1.70-1.76 g/cm3，壓實度值為97.1-101%)，壓實8遍后，其壓實干密度達到了設計最大干密度為 1.75 g/cm3,壓實度為98%的要求，(共取試樣12組，干密度值為1.72-1.77 g/cm3，壓實度值為98.3-101%)含水率適中，填筑土料水泥劑量檢測符合設計要求。

　　九 結束語

　　結合工程實際，本次水泥土換填碾壓試驗確定采用虛鋪厚度25cm,碾壓機具為20T光面振動碾，行車速度小于2Km/h，碾壓方式采用進退錯距法;先靜碾2遍，之后進行壓實8遍的方法進行施工，含水率控制在最優含水率16.9 %(在-2%- +3%范圍內)，能滿足設計要求的壓實度要求。