水泥改性弱膨胀土填筑碾压试验研究.pdf

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1、第46卷第3期人民长江Vo1．46．No．32015年2月YangtzeRiverFeb．．2015文章编号：1001—4179(2015)03—0024—03水泥改性弱膨胀土填筑碾压试验研究张春燕，华夏，陈嘉，赵峰(长江勘测规划设计研究有限责任公司施工设计处，湖北武汉430010)摘要：南水北调中线总干渠穿越膨胀土(岩)渠段累计约387km，为控制工程投资，部分渠段采用水泥改性弱膨胀土进行填筑。填筑施工前，选取南阳地区膨胀土作为研究对象，开展了一系列膨胀土碾压试验以确定合理的填筑施工参数。试验分析结果表明，不同地区水泥改性

2、弱膨胀土的填筑施工参数略有差别；铺土厚度取30em，使用20～25t振动凸块碾碾压6～12遍时，压实效果较好。关键词：渠堤填筑；碾压试验；施工参数；水泥改性弱膨胀土；南水北调中线工程中图法分类号：TV42．1文献标志码：AD0I：10．16232／j．cnki．1001—4l79．2015．03．007南水北调中线工程渠道总长约1432km，沿线膨动平碾)、不同碾压遍数(6～14遍)等依次进行碾压试胀土(岩)分布渠段长约387km，其中50％以上为具验，通过对实验数据的分析比较，得出合理的填筑施工弱膨胀潜势的渠段。本文介绍了

3、南阳境内渠段利用水参数⋯。复核试验按最优参数复核。泥改性弱膨胀土开展渠堤填筑的碾压试验研究成果。2碾压试验实施南阳地区土质主要为第三系(N)河湖相沉积黏土岩、砂质黏土岩、砂岩、砂砾岩，第四系中更新统冲洪积(al2．1试验土料—plQ)粉质黏土、黏土，第四系坡积(dlQ)粉质黏土。填方段弱膨胀土中掺入4％的水泥后拌和均匀制渠段开挖土料主要为弱膨胀和中膨胀土，渠堤填筑所成试验土料，土质主要为dlQ粉质黏土和Q粉质黏用土源主要为水泥改性弱膨胀土，其自由膨胀率小于土。65％。(1)dlQ粉质黏土。硬塑状，土体裂隙较发育，具1碾压试验

4、方案设计弱膨胀性。压缩系数n。．．=0．30～0．54MPa一，压考虑到膨胀土的特性，一般的水泥改性弱膨胀土缩模量E=4．8～8．0MPa，具中等偏高压缩性。的设计压实度P为0．96～0．98，设计填筑干密度按下(2)Q：粉质黏土。具弱膨胀性，中等压缩性，土式计算。体微裂隙发育，裂隙面充填灰白色黏土条带。d=P·d弱膨胀土水泥改性前需破碎至所需粒径以满足设⋯(1)式中，为设计填筑干密度；为标准击实试验最计要求。根据试验测定，弱膨胀土拌和水泥后，土体含大干密度，取1．68g／cm。水量将会由于水泥改性土在拌和过程中发生水化反弱

5、膨胀土水泥改性后类似非膨胀土，根据所用土应，降低约5～4个百分点。考虑到水泥改性土运输过料的特性并借鉴其他类似工程的有关经验，本次试验程中含水量的损失，拟在水泥改性弱膨胀土拌和过程初拟铺土厚度30cm，最优含水率取2％～4％，然后拟中适当加水，使其含水率高于最优含水率2～4个百分定不同的碾压机械设备(20t振动凸块碾，20t轮胎振点。室内轻击试验结果表明：所用弱膨胀土掺水泥改收稿日期：2014—11—20基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目“南水北调中线工程膨胀土和高填方渠道建设关键技术研究与示范”(2011BAB10B

6、05、2011BAB10B06)作者简介：张春燕，女，高级工程师，主要从事水利水电工程施工设计工作。E—mail：zhangchunyan@cjwsjy．tom．cn第3期张春燕，等：水泥改性弱膨胀土填筑碾压试验研究25性后的最优含水率为19．8％，最大干密度为1．68区内使用200em环刀对各组试验在土层1／3处取垂g／cm。直土样l2组，并在烘箱中烘干(不小于8h)，检测2．2试验场地及施工方法其含水率，计算填土干密度。取样点距边缘或试验场次分区线不小于1m。试验前，先清理试验场地，在表层铺填一层30em开挖料，用推土机

7、平整，采用振动平碾压实至不低于填3试验成果分析土设计要求的密实程度。试验场布置区的平整度不超统计整理分析试验的数据结果如表1～3所示。过5cm，每组试验的试验场地有效尺寸为10m×6m从表1结果可以看出：振动平碾和振动凸块碾的(长×宽)。碾压效果相差不大，但取样时发现，采用凸块碾碾压的采用2m挖掘机在备料场挖取堆放的弱膨胀土料，20t凸块振动碾(或轮胎碾)按初拟的试验碾压遍土体黏聚力明显优于平碾，易于取样，且凸块碾可以减数压实。碾压机械沿长边采用前进、后退全振错距法少刨毛工作量，故选择凸块碾进行施工。另外，2种铺碾压，前进、

8、后退一个来回按2遍计。碾压过程中，轮土厚度的施工工效相差不大，且经测算，施工成本亦相胎碾碾压速度为6．0km／h，凸块碾碾压速度为2．5差不大。但30cm铺土厚度的压实效果较好，故选择km／h，碾迹重叠尽量控制在20em左右。凸块振动碾30em铺土厚度作为下步试验的参数。初始2遍为静压，然