中小型水利工程水泥土地基處理施工方法及監理控制解析

□童利勇（南昌藍水工程監理有限責任公司）

0 引言

水泥土在建筑項目中有著非常廣泛的應用，目前我國在水泥土研究使用上取得了一定的成果，但具體的使用章程和規范還有待進一步的完善。水泥土主要是在素土中摻入水泥，進行攪拌后壓實，當水泥的強度達到一定標準后進行施工使用，這樣可以加強地基強度。水泥土在公路路基等施工項目中應用廣泛，而在中小型水利工程中的使用和研究相對較少，文章結合我國南部某中小型水利工程這一具體案例，對水泥土的施工要點和監理控制進行闡述，以期對水泥土在水利工程中更好地使用和研究提供幫助。

1 工程情況概述

我國南部某中小型水利工程的實施宗旨是為了提高當地的防洪能力，2013年開建。整個工程項目需要建立3個相關閘站，文章主要探討其中北閘站的水泥土的施工要點。北閘站位于當地工業園區的東北角，長江的兩條支流在這里形成交匯。北閘站在建成后，對于當地的抗洪、蓄水、排水等方面會起到顯著作用。閘站共有5個泵室和1個閘室，上下游各有一個連接段和一個消力池段以及泵閘室段。上下游連接段在平面上的尺寸都為55m×10m，上下游消力池段的尺寸分別為34.90m×9m、34.90m×8.30m，泵閘室段的尺寸為34.90m×10m。在總體設計的時候，規定壓實度為96.50%，向下游連接段和上游消力池段的水泥土處理采用6.50%標準，其余兩段設計采用8.50%進行處理。

2 施工前準備措施

2.1 對相關數據進行檢測

水泥土地基的處理是一個比較復雜的過程，在施工前要做好充足的準備工作。監理部門要對水泥和素土的質量進行監測，需要送到檢測中心進行檢測的項目有：

2.1.1 所使用的水泥的規格

在本工程中，所要用到的水泥型號是P.042.5水泥，在檢測結果中顯示出：檢測達標，水泥的開始凝結時間為179min，完成凝結的時間為223min，監理部門對水泥的使用意見為允許使用。

2.1.2 水泥劑量測試

通過進行標準曲線試驗，對EDTA的平均耗量進行測驗，所得出的數據作為以后的相關工作提供實際依據。

2.1.3 水泥最優含水量測驗

通過擊實試驗，得出工程中8.50%水泥土的最優含水量保持在14.80%比較恰當。

2.2 對施工分段工作進行部署

由于閘門項目是分段設計的，所以對于各段的水泥土地基項目要區別對待。在實際的工作中，由于施工過程的復雜性，多數情況下一次施工達不到要求，所以要進行分段施工工作。同時在進行施工分段工作部署的時候，要注意與水泥土施工有緊密聯系的底板施工項目進行配合。

2.3 基坑排水工作的處理

在本工程的實施中，技術部門通過實地勘察，發現在基面下15m處的位置，土質性質為粉質粘土。這種粘土的透水性和砂土相比稍弱，針對這種土質，技術部門通過分析討論，最終決定采用輕型機點法降水。通過在泵閘室基坑周圍進行使用，對于阻截坑外來水、排出坑內積水起到了很好的效果，確保了地下水位的穩定。

監理部門對待此環節的監控重點為：要對實際土質進行檢查，判斷排水措施是否符合要求；檢查實際排水情況，觀察基坑表面是否無水。

2.4 對土料進行合理選擇

在地基處理的過程中，土料選擇的好壞對于水泥土的整體效果具有重大意義。施工單位應該根據當地的實際情況，在附近選擇沒有雜質、凍土的素土作為施工材料。在本工程中，施工單位選擇的土料來自于距離施工地點25m外的河岸上，在對土質進行處理后再進行挖掘工作，深度約為35cm，確保土方量滿足施工要求。在對土料進行挖掘的時候，要正確選擇挖掘時機。如果地下水位比較高，或者當地下過雨，那么挖掘時間一般要比較提前，確保土料的曬制達到要求。

在土料挖掘完成后，對于貯存工作也要引起注意。土料的堆放地點要和基坑保持一定距離，進行分堆貯存，為以后水泥土的攪拌提供便利。為了減少降雨對于土料質量造成影響，要對土堆采取防雨措施，一般情況是蓋上防水效果良好的防雨布。在堆放過程中還要隨時對土堆進行檢查，測量含水量是否保持在規定范圍之內。

在這里介紹一種比較具有操作性的方法進行含水量的檢測，將土握在手中捏成團狀，然后輕輕擠壓，土塊就成碎塊掉在地上，這時說明含水量已經達到了標準。

2.5 檢驗基槽工作

在準備工作的最后階段進行基槽檢驗工作。首先確定各方面準備就緒，在土質達標的情況下，施工方可以去掉保護層，報請監理人員進行初步檢驗；監理人員在初檢合格之后，再通知工程聯合小組進行正式檢驗。

3 具體施工方法和對應的監理控制

3.1 對土料含水量進行嚴格控制

由于土料的含水量是處在變化之中的，在施工的開始階段，要再次進行土料含水量的檢測。根據規定，土料的含水量在整個水泥土含水量±2.5%之間的時候，壓實效果最佳。如果施工現場測試的含水量沒有達到最優效果，這時監理就要及時地叫停相關工作。

3.2 開始水泥土的攪拌工作

中小型水利工程進行水泥土攪拌和一般的路面工程攪拌有很大不同，受限于施工面的影響，水泥土攪拌機無法選擇路拌機進行攪拌。在本工程中，所使用的水泥土攪拌機的斗容量只有1 m3。在進行攪拌工作前，要先稱出一平斗土料的重量，在以后的工作中以此為基準，按整個重量的8.50%加入水泥。水泥土攪拌的地點要進行整平工作，確保土地表面沒有雜質，防止在攪拌過程中雜質的摻入。

3.3 對水泥劑量進行檢驗

在水泥土攪拌好后，監理要對水泥劑量進行檢驗，檢驗的方式采取隨機抽樣的模式。通過檢測，工程8.50%水泥土的水泥劑量達到標準，符合設計時的相關要求。

3.4 進行鋪土工作

鋪土工作是整個地基施工中最重要的一項工作，在實際操作中要注重壓實工作，確保鋪土厚度達到要求。在工程中，由于施工面積較小，所以在碾壓機械的選擇上受到了一定限制，通過分析，最終選擇了平板沖擊夯。該機械的沖擊力可以保證穿透一定程度的鋪土，由于自身的重量不大，在保證沖擊力的條件下不會破壞已經凝結的下層水泥土。在實際施工中，鋪土厚度達到了23cm，通過技術人員現場的研究，平板沖擊夯可以達到相關要求。同時，在下層水泥土凝結后，在上面的施工沒有對下層水泥土產生破壞。

在鋪土壓實的過程中，施工人員要隨時對壓實程度進行測試，根據測試結果進行分析，從而制定出接下來需要進行壓實的次數。在本工程中，通過7～9次的夯擊之后，整體的壓實度達到了96.50%，滿足規定要求。施工時，夯擊的次數要有準確的控制，如果壓實次數較少則達不到要求，而壓實次數過多則有可能損壞下層壓實土體。

在鋪土工作中，監理控制要對壓實度和沖擊時間進行重點監控。在壓實度上要保證水泥土達到相關的規定要求，要對土料的實際含水率、沖擊次數等進行嚴格監測；在沖擊時間上要確保在初次凝結前完成，控制施工器具的使用和備用數量。在本工程中，施工單位一共使用了6臺平板沖擊夯，1臺備用，每層水泥土施工所用時間為180min左右，水泥和水泥土的初次凝結時間分別為164min和204min左右。

3.5 進行施工段連接

由于客觀條件的限制，中小型水利工程在進行地基施工的時候都是分段進行的，所以在實際工作中要注意施工段之間的連接工作。在本工程中，為了保證地基的完整性，在進行完泵閘室的地基施工后，與上下游的消力池段連接的地方作業大約80cm。在接下來施工的時候，將兩個分段交接的地方做成臺階形狀，并進行平壓夯實，最終保證了整個地基施工的完整度。

3.6 后期的維護工作

在水泥土地基施工完成之后，施工單位要根據實際情況，進行相應的后期維護工作。在本工程中，由于施工時間是在三月份，氣溫比較合適，大約在6°～18°之間，施工在白天進行，晚上不需要進行必要的維護。但如果施工環境比較惡劣，氣溫比較低，這時就要進行保溫工作，可以選擇遮蓋品進行覆蓋，防止由于氣溫低對土體造成損壞。

4 結語

中小型水利工程水泥土地基的處理比較復雜，影響因素很多，在施工和監理過程中，要對土料含水量和水泥劑量進行科學檢測，對壓實器械進行正確選擇，對壓實次數和壓實效果進行正確分析，分段連接進行正確處理，通過全方位立體式的質量控制，最終確保地基施工順利完成。

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