南水北调工程中水泥改性土换填施工技术研究

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1、南水北调工程中水泥改性土换填施工技术研究摘要：水泥改性土是指将具有一定自由膨胀率的土料掺入一定比例的水泥（一般不超过8%），以改变其土料的膨胀特性。水泥改性土在南水北调工程中得到广泛的应用。关键词：水泥改性土改变特性南水北调应用Abstract:Cement-modifiedsoilreferstothefreeexpansionofacertainsoilmaterialmixedwithacertainproportionofcement(usuallynomorethan8％),tochangeitsexpan

2、sioncharacteristicsofsoilmaterials.Cement-modifiedsoilinwaterdiversionprojecthasbeenwidelyapplied.Keywords:cement-modifiedsoilcharacteristicschangeSouthApplications.中图分类号：TQ172文献标识码：A文章编号：一、工程概况南水北调中线一期工程总干渠沙河南~黄河南（委托建管项目）潮河段第四施工标段，设计桩号为SH(3)152+200～SH(3)158+20

3、0，全长6.0km，施工地界跨郑州市的中牟县、航空港区及新郑市三县区。渠道为梯形断面，SH(3)152+200～SH(3)158+200段渠底宽度为18.5~23.5m，内坡1：2～1：3，渠底高程115.375～115.054，渠道二、三级边坡为1：2.25～1：2.75，一级马道(堤顶)宽5.0m，外坡1：1.5，渠道断面设计流量305m3∕s、加大流量365m3∕s，渠道纵比降为1/26000。 5其中SH（3）157+225～SH（3）158+200段为高地下水位砂质渠坡，需对高地下水位砂质渠坡进行水泥改性土

4、换填处理，从一级马道及以下换填1.5m厚的水泥改性土，需换填改性土工程量为109175m3。按照设计下发关于《总干渠潮河段工程渠道填筑施工技术要求》潮河设[2010]05号设计通知，要求填筑土料技术指标应该满足：粘粒含量不小于10%，有机质含量不大于5%，填筑土料含水量应为最优含水量的-2%～3%之间的粘性土，填筑土料的压实度不小于98%，干密度不小于1.77g/cm3。填筑用土料应是经过工程地质勘探从渠道开挖获得的合格土料。填筑土料不应含有冰、树根、杂质及其他任何由监理工程师确定为不合格的材料。二、水泥改性土换填工

5、艺流程土料开采运输→卸料→摊铺→拣出杂物破碎大土块→水泥土拌制→取样进行水泥掺量检测→碾压→取样进行压实度及水泥掺量检测三、水泥改性土施工工法（1）原材料选择及工艺试验在施工之前，首先通过室内试验取得弱膨胀土土料的物理指标参数，包括粘粒含量、塑性指数、膨胀率、水泥掺量等。根据室内试验取得的参数，进行现场碾压施工工艺试验，确定碾压机械及铺土厚度、碾压遍数、压实机械等参数。这些参数在施工中进行验证，并根据实际情况进行调整。5水泥改性土水泥掺量根据土料膨胀特性，经室内试验确定，试验室通过EDTA滴定试验，绘制水泥含量标准曲

6、线，以便检测水泥改性土水泥含量，然后进行稳定土路拌机拌合和EDTA滴定试验，以确定路拌机运行参数。本工程所用的水泥改性土的改性材料选用42.5普通硅酸盐水泥，水泥改性土所用天然土料的自由膨胀率控制在21-65%范围内；水泥掺量为3%。对于不同取土区域，采用不同开采方式开采的土料，分别通过室内试验取得天然土料的物理力学参数，包括抗剪强度指标，天然含水量，粘粒含量，塑性指数，自由膨胀率，最优含水率，最大干密度等。（2）施工过程控制填筑前进行基面清理及验收，检测基面的坡度，清除松土。由自卸车运输土至填筑工作面，采用“进占法

7、”卸料。采用推土机将土推平。人工拣出杂草，石块等杂物，对大颗粒土块进行破碎处理。为保证碾压机械的工作面、确保边角压实度，铺土边线在水平距离上要进行超填。在摊铺的同时，采用推土机在坡面上推出台阶以保证土体的结合，台阶高度与铺土层厚相同。在铺料过程中，严格按照碾压试验的参数控制铺料厚度，用插钎检测。检测土料含水率，通过翻晒或者撒水使土料能够满足试验要求的含水率，将袋装水泥均匀地卸在铺好的土上面，通过人工用铁锨将水泥均匀撒在松散土层上面，用路拌机均匀拌合。5拌合后由试验室通过EDTA滴定试验检测水泥掺量是否符合要求，要不符

8、合要求，予以调整使水泥掺量符合要求，即水泥含量平均值不得小于设计掺量，水泥改性土水泥含量标准差不得大于有关技术要求。水泥掺量检测合格后，采用凸块振动碾进行碾压，碾压结束后，环刀法取样检测压实度，EDTA滴定试验检测水泥掺量，合格后进行下一层的填筑。四、施工质量控制要点（1）在铺设第一层时，若下面有砂砾料垫层，可边进行砂砾料铺设，边采用挖掘机在旁