渠堤土方填筑碾壓試驗及成果分析
2011-01-01 00:00:00張輝武
中華建設科技 2011年2期
【摘 要】通過碾壓試驗確定碾壓機械的壓實效果，檢查其性能能否滿足施工要求；檢查土料壓實后能否滿足設計要求；確定合理的碾壓技術參數，有效保證工程施工質量。
【關鍵詞】碾壓試驗；壓實度；最大干密度；最優含水量
The test and result analysis of embankment earth compaction
Zhang Hui-Wu
(Hebei Water conservancy Engineering Bureau Shijiazhuang Hebei 050021)
【Abstract】Thought the compaction test that we can confirm the compaction result， and Checking if the performance could meet the construction requirements， and if compacted earth material can meet the design requirements; then confirm the right technical parameters to ensure the qulity of engineering construction.
【Key words】Test fill;compaction degree;Maximum dry density;Optimum water content
1. 試驗目的
1.1 通過試驗確定碾壓機械的壓實效果，檢查其性能能否滿足施工要求。
1.2 通過試驗檢查土料壓實后能否滿足設計要求。
1.3 通過試驗選擇滿足設計要求的、合理的碾壓技術參數（鋪土厚度、碾壓方法與遍數、鋪料的壓實沉降量）。2. 試驗依據
2.1 《堤防工程施工規范》SL260-98。
2.2 《土工試驗規程》SL237-1999。
3. 試驗用料
試驗用料的室內土方擊實試驗成果(見表1)：
4. 土料填筑技術指標
渠堤填筑設計指標為壓實度不小于0.98，堤基壓實度不小于0.92。土方擊實試驗土料最大干密度為1.77 g/cm3，最優含水率14.8%。根據設計文件要求，含水率變化范圍為-3%～3%，即土料的含水率變化范圍為11.8%～17.8%。
5. 機械設備配置及碾壓機械的性能指標
5.1 機械配置、試驗工具及設備：全站儀、水準儀各一臺，50m鋼尺2把，環刀、鋁盒、酒精若干，電子秤1臺（稱量2Kg，分度值0.01g），烘箱1個，鐵鍬2把，擊錘1個，削土刀2把、塑料袋若干。（見表2）
6. 試驗參數選擇
試驗鋪土厚度和碾壓遍數組合參數（見表4）：
7. 試驗場地分區布置（見圖1）
為確保試驗場地基礎的平整和堅實，填筑試驗區堤基須做清基處理，并找平、壓實，堤基壓實度不小于0.92。
單個碾壓試驗段長100m，寬度為渠堤設計填筑寬度15m。每個實驗單元劃分為3個30m長的試驗區，分別為A區、B區、C區，A區、B區、C區的鋪土厚度分別為30cm、40cm、50cm，各區之間設置5m的過渡段。
施工前，對試驗規劃區域的基礎進行處理。清除填筑基礎面的表層腐殖土、草皮、樹根、垃圾等雜物，處理厚度按30cm控制，清理范圍為堤身設計基面邊線外50cm。表土清理主要采用推土機。
8.2 堤基碾壓處理。
堤基范圍內的坑、溝、槽等采用反鏟開挖后，按堤身填筑要求進行分層回填處理。基礎清理完成后，振動碾對實驗規劃區域堤基進行碾壓，每碾壓2遍，采用環刀法適時檢測壓實密度，直至堤基壓實密度滿足設計要求，即不小于0.92。
堤基壓實處理完成后，在每個檢測區域基礎面上，按檢測區域布置圖方格尺寸撒白灰線標識，測量出每個方格中心部位點的初始高程。
8.3 填料開挖、運輸、卸土。
土料采用1m3反鏟開挖、裝車，20T自卸汽車運送至填筑面指定區域，現場技術員根據自卸汽車斗容量、鋪土面積和擬定攤鋪厚度指揮控制卸土量。
8.4 攤鋪、整平及厚度控制。
采用TY220推土機進行土料攤鋪、平整。攤鋪邊線超出設計填筑邊線30～50cm。用水準儀控制鋪料厚度與平整度，對每個檢測點進行測量，確定初始厚度。
8.5 碾壓及厚度、壓實度檢測。
8.5.1 碾壓采用進退錯距法，碾跡搭接寬度為50cm，行走速度不大于2Km/h。
8.5.2 先采用振動碾全場靜壓1遍。
8.5.3 振動碾對1區填料動壓3遍，用水準儀按檢測點測量壓實后的高程，與其對應點的起始高程比較，記錄沉降量。在1區用環刀在每個檢測區填筑厚度下部的1/3部分取樣檢測干密度及含水量，每個檢測區檢測1點。
8.5.4 振動碾對2、3區填料再動壓5遍（累計6遍），用水準儀按檢測點測量壓實后的高程，與其對應點的起始高程比較，記錄沉降量。在2區用環刀在每個檢測區填筑厚度下部的1/3部分取樣檢測干密度及含水量，每個檢測區檢測1點。
8.5.5 振動碾對3區填料再動壓2遍（累計8遍），用水準儀按檢測點測量壓實后的高程，與其對應點的初始高程比較，記錄沉降量。在3區用環刀在每個檢測區填筑厚度下部的1/3部分取樣檢測干密度及含水量，每個檢測區檢測1點。
8.5.6 若振動碾壓累計8遍后，如檢測數據仍不合格，則在3區再強振碾壓，每強振一遍檢測一次干密度，直到壓實度檢測不小于0.98為止。
9. 碾壓試驗成果
9.1 20t振動碾，行走速度2Km/h ，對30cm、40cm、50cm的鋪料厚度分別進行了4遍、6遍、8遍的碾壓（第一遍為靜壓），經計算壓實系數均大于0.98，滿足設計要求。（詳見表5）（見圖2）。
9.2 堤基基礎靜壓、動壓各一遍，經計算壓實系數大于0.92，滿足設計要求。
10. 結論
因填筑土料取土部位不同，土料的最大干密度和最優含水量會有少許偏差，所以為了保證質量，選用以下施工參數：
10.1 渠堤鋪料厚度控制為40cm，含水率控制在14.8%左右（-3%～+3%），YZ20型振動碾，行走速度≤2Km/h，靜壓1遍、動壓5遍。
10.2 YZ20型振動碾，行走速度≤2Km/h，堤基基礎靜壓1遍，動壓3遍。
