南水北調中線溫博段橋梁引道土方填筑碾壓試驗研究

□馬大仲 □侯艷艷（河南華北水電工程監理有限公司）

1.概述

南水北調中線溫博Ⅱ標工程位于河南省焦作市博愛縣，標段全長11.46km，共有各種建筑物15座，其中河渠交叉建筑物2座，左岸排水建筑物1座，渠渠交叉建筑物1座，公路橋7座，生產橋4座，具有戰線長、工期緊、征地協調難度大、地質條件復雜等特點。土方填筑約為10萬m3，根據招標文件試驗成果，本標段可利用土為黃土狀重粉質壤土和重粉質壤土。

填料最大粒徑、填料最小強度及壓實度要符合南水北調施工藍圖中路基主要技術指標見表1。

表1 路基主要技術指標表

2.碾壓試驗流程及參數選擇

2.1 碾壓試驗流程

圖1 碾壓試驗流程圖

2.2 試驗參數選擇

碾壓機械采用YZ20B凸塊碾，土料松鋪厚度：分別取35cm、40cm，土料含水率：控制在最優含水率-2%～+3%范圍內，振動碾行車速度：1.5～2km/h，碾壓遍數：按5、6、7遍控制，振動碾往返1次為1遍。碾壓方法：采用進退錯距法碾壓。

3.填筑碾壓試驗方法

3.1 試驗場地布置

結合現場情況擬定在桃園路公路橋K0+550～K0+650之間范圍，布置1個100m×10m的區域作為松鋪厚度35cm試驗區,在K0+650～K0+750之間范圍，布置1個100m×10m的區域作為松鋪厚度40cm試驗區；

3.2 土料選擇

試驗填筑土料用試驗場地附近挖方區的原狀土，土料用反鏟挖裝，自卸汽車運輸，開采前用酒精燃燒法測其含水率，土料含水率控制在最優含水率-2%～+3%范圍內，若含水率高，必須進行晾曬；若含水率低必須進行均勻灑水。

3.3 鋪料

鋪料用后退法卸料，TY160推土機散料平整。鋪料時設置周邊控制標桿，以控制鋪料范圍及厚度。

3.4 碾壓

采用進退錯距法和“靜壓－弱振－強振”碾壓方式，進退錯距30cm。每區碾壓時先靜壓1遍，再強振5遍，然后進行第一次取樣測定含水率和壓實度及干密度。第一次取樣后再強振1遍，然后進行第二次取樣測定含水率和壓實度及干密度，最后再強振1遍進行第三次測定含水率和壓實度及干密度。每一層碾壓完成后觀察土層外觀質量，必須保護好土層的凸塊。現場取樣用環刀法檢測各鋪料厚度碾壓5遍、6遍、7遍的含水率和壓實度及干密度。每一組合取樣4個試樣，每組試樣取8個點，取樣在頂面往下15cm處進行。

4.試驗結果記錄及分析

4.1 松鋪厚度為35cm的碾壓試驗成果

試驗前將表層土清除后強振碾壓10遍。在K0+550～K0+650段進行上土，松鋪厚度為35cm，然后對土料進行含水率檢測，控制在最優含水率-2%～+3%（11.5%～16.5%）范圍內，不合格時進行灑水或翻曬處理。

現場碾壓記錄及試驗成果如表2：

表2 現場碾壓試驗成果表

4.2 松鋪厚度為40cm的碾壓試驗成果

試驗前將表層土清除后強振碾壓10遍。在K0+650～K0+750段進行上土，松鋪厚度為40cm，然后對土料進行含水率檢測，控制在最優含水率-2%～+3%（11.5%～16.5%）范圍內，不合格時進行灑水或翻曬處理。現場碾壓記錄及試驗成果如表3。

表3 現場碾壓記錄及試驗成果表

松鋪厚度為35cm時，碾壓5遍其壓實度在92.7%～93.7%之間，均大于92%，碾壓6遍其壓實度在94.2%～95.8%之間，均大于94%，碾壓7遍時期壓實度在95.3%～96.9%之間，均大于95%；

松鋪厚度為40cm時，碾壓5遍其壓實度在92.1%～93.2%之間，均大于92%，碾壓6遍其壓實度在94.2%～95.3%之間，均大于94%，碾壓7遍時期壓實度在95.3%～96.3%之間，均大于95%。

5.結論

根據以上碾壓試驗的結果分析，最優含水量-2%～+3%范圍即11.5%～16.5%內時，松鋪厚度35cm和松鋪厚度40cm在碾壓5遍的情況下均能達到大于92%的要求，在碾壓6遍的情況下均能達到大于94%的要求，在碾壓7遍的情況下均能達到大于95%的要求。

綜合考慮效率和成本因素，擬采用松鋪厚度40cm的一組參數用于實際施工，將表層土清除后強振碾壓7遍,取樣合格后進行上土；碾壓方法：YZ20型振動凸塊碾靜壓1遍、強振碾壓5、6、7遍達到大于92%、94%、95%的壓實度的要求，進退錯距法（振動碾往返一次為1遍）；土料含水率：控制在11.5%～16.5%。