水泥改性土换填施工及质量控制

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1、水泥改性土换填施工及质量控制摘要：水泥改性土是将一定比例的水泥掺入膨胀土之中用以改善膨胀土的性质或结构，使膨胀土丧失膨胀潜能，并在一定程度上提高土体强度或承载力的改性土料。水泥改性土广泛应用于南水北调中线一期工程渠道工程的填筑中，本文立足南水北调中线工程河南叶县段内渠道的具体工程实例，提出保证膨胀土渠段水泥改性土换填施工质量、满足设计要求、经济可行的施工方案，为后续膨胀土渠段施工提供重要的参考方法。关键词：水泥改性土；水泥掺量；质量控制中图分类号：tu761文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）10-0020-021、工程概述南

2、水北调中线一期工程总干渠叶县段工程施工3标位于河南省叶县境内，渠段起点桩号201+500，终点桩号209+270，全长7.77km。包括长7.42km的渠道及沿线布置的各类建筑物18座。本标段渠道均为明渠，总长7.42km，其中桩号201+500～201+681（坡比1:2）、203+255～204+235（坡比1:3.5）、206+850～207+065（坡比一级马道以上为1:2.75，一级马道以下为1:3）段分别位于弱膨胀和中膨胀岩区，左右岸坡面须进行水泥改性土换填加以保护，以防止渠道坡面遇水产生膨胀破坏。半挖半填段的挖方坡面、全挖方段的渠

3、顶及一级马道以上坡面换填厚度为垂直坡面0.5～1m，全挖方段一级马道以下坡面换填厚度为垂直坡面1.2m。水泥改性土拌制须采用厂拌设备。2、水泥改性土换填施工2.1材料土料：一、二、三、四工区土料来源为渠道可利用土，自由膨胀率≤35%。水泥：水泥采用“大地”牌强度等级为42.5mpa普通硅酸盐散装水泥，水泥掺量3%。2.2施工方法（1）备料渠道改性换填土料备料来源为渠道可利用土和取土场的土料，拌和站内应存有满足填筑强度的土料。（2）旋耕晾晒碎土目前由于原料土含水量较高，需要晾晒和粗碎后才能进入拌和设备。晾晒和粗碎结合在一起进行，用推土机将开挖原状

4、土方摊铺在旋耕场内，摊铺厚度约为40cm，农用拖拉机带旋耕耙在摊铺的土料上来回行走，将较大土块破碎至较小土块。并进行晾晒，待表层稍干后继续用旋耕耙旋耕破碎，然后继续晾晒。如此反复，直至含水率降低到略高于施工控制含水率范围为止。破碎后的土块最大粒径不大于10cm，5～10cm粒径含量不大于5%，5mm～5cm粒径含量不大于50%（不计姜石含量）。（3）晾晒后存料晾晒粗碎后的土块，土块粒径较小，需要做好防雨，粗碎后的土料一旦遇到雨水，就会变成稀泥浆，失去利用价值，一定要做好防雨工作，在拌和场地内搭建遮雨棚，将含水率满足要求的碎土转运至遮雨棚内，成堆

5、堆放，堆积高度不超过4m。（4）改性土的拌制与检测破碎后的土料由装载机转入稳定土拌合机料仓，料仓筛孔直径不大于10cm×10cm,拌和称量系统按试验参数控制土料、水泥和水的重量，充分拌和。检测合格的水泥改性土混合料，直接运至填筑工作面。采用edta滴定法进行水泥含量均匀性检测，水泥掺量平均值不得小于设计掺量，标准差不大于0.7。施工初期每拌和批次不大于600m3，水泥改性土抽测不少于六个样（每个样品重量不少于300g），施工中、后期可适当减少检测频次。（5）运输施工时，自卸汽车停在拌和站出料口直接装料，然后运输至换填部位利用。（6）摊铺水泥改性

6、土运至换填部位后采用推土机摊铺，并辅以人工整平，水泥改性土含水率宜控制在最优含水率的+1%～+3%，松铺厚度30cm。为保证碾压机械的工作面、确保外坡角压实度和碾压设备的行走安全，铺土边线在水平距离上要进行超填，超填土料宜按照1:1.5坡比放坡。根据不同的换填厚度，同一层以设计外坡脚为基准，顶部超填宽度不小于30cm（参见图1），不同坡比水平换填长度和回填超填宽度见表1。图1改性土换填超填示意图表1不同坡比换填厚度1m的超填宽度值表2不同坡比换填厚度1.2m的超填宽度值（7）开蹬对于开挖天然渠坡换填层，为提高处理层与被保护层坡面结合质量，被保护

7、边坡面需开挖成小台阶，台阶高为每一层铺土碾压厚度（参见图2）。（8）碾压ⅰ、采用20t凸块振动碾进行碾压，碾压机械沿渠道轴线方向前进、后退全振错距法碾压，前进、后退一个来回按两遍计，碾迹重叠不小于20cm（或轮宽的三分之一），碾压行进速度控制在2～４km/h范围内，碾压不少于6遍（往返一次为2遍）。碾压层间需根据天气和层面干燥情况，洒水湿润。对边角接头处大型机械碾压不到、易漏压的地带，需由人工采用蛙夯或冲击夯等小型设备夯实。ⅱ、水泥改性土在分层填筑上升过程中，应结合气候条件及土体含水量情况对填筑面采取妥善保护措施。①当表层土含水量偏低时，应及时

8、对填筑面边坡进行洒水养护，以防止水泥改性土砂化，撒水量应根据填筑面及填筑边坡土体含水量实际情况控制，洒水后应待填筑表面自由水被土体吸收后方能进入下一道