水泥改性土施工技术研究

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1、第４１卷第１６期人民长江Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．１６２０１０年８月ＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＡｕｇ．，２０１０文章编号：１００１－４１７９（２０１０）１６－００８１－０３水泥改性土施工技术研究赵峰，倪锦初，熊新宇，张春燕（长江勘测规划设计研究院施工设计处，湖北武汉４３００１０）摘要：膨胀土因其特殊的工程特性，对工程危害大，对膨胀土地基进行换填是主要处理措施之一。南水北调中线工程总干渠涉及膨胀土的渠段较长，达４００ｋｍ。为确保渠道边坡稳定，在总干渠南阳膨胀土渠段进行水泥改性土现场换填试验。从土料破碎、拌和加水量控制、拌和方法比较、碾压施工等环节研究了水泥改性

2、土换填施工工艺与特性，得到的控制参数可供施工参考。关键词：碎土；拌和；均方差；碾压；南水北调中线一期工程中图法分类号：ＴＶ６７文献标志码：Ａ碎土工艺主要针对路拌机和液压碎土机两种方式１工程概况进行了比较。南水北调中线工程总干渠沿线涉及到膨胀土路拌机碎土采用推土机摊平开挖土料，铺土厚度（岩）问题的渠段有１８６段，累计长近４００ｋｍ，涉及范一般控制在２５～２８ｃｍ。路拌机直接在土料上来回有围广、条件复杂，任何局部的边坡失稳、衬砌结构的破顺序地行驶，使其下部自带的切割设备对土料进行破坏都将可能影响渠道正常输水。碎。膨胀土是一种具有特殊性质的土，其处理技术难

3、液压碎土机采用装载机将开挖的土料直接卸至碎度、处理工程量和投资都比较大，是南水北调中线工程土机的料仓进行破碎。面临的关键技术问题之一。影响破碎效率的因素较多，通过后期现场实际破对膨胀土渠坡进行换填，是确保膨胀土渠坡稳定碎工效统计，采用ＹＷＢ２１０型路拌机碎土３遍才能满３的主要措施之一，填土类别主要有非膨胀土和水泥改足设计要求，工效一般约为７０～８０ｍ／ｈ。碎土需占性土，其中采用水泥改性土换填与采用非膨胀土换填用较大的施工场地，且需进行土料的铺填工作。相比，具有充分利用开挖料、少开采土料、少弃土，节约由于试验段中膨胀土含有大量姜石，且土质均为工程占地的

4、优点，对推进工程的顺利进行、保护环境具粘性土，ＹＳＴ６００型液压碎土机碎土效果不如路拌机碎有重要的意义。土３遍的效果。但其占地面积小，直接上土，不需铺３水泥改性土在水利工程上应用较少，可供借鉴的土，其生产效率一般为１２０～１５０ｍ／ｈ。但从现场工工程实例也较少，南阳膨胀土试验段现场进行了一系程实施情况来看，其碎土后填筑压实度可以达到要求，列水泥改性土施工工艺试验，提出了初步试验成果。且成本较低。故建议优先采用液压碎土机碎土方案，碎土前尽２碎土工艺量降低土体含水量。碎土级配要求，土料粒径应不大于１０ｃｍ，其中１０３拌和加水量控制～５ｃｍ粒径含量不大于５

5、％，５～０．５ｃｍ粒径含量不大于５０％。由于水泥改性土在拌和过程中发生水化反应，改收稿日期：２０１０－０６－３０作者简介：赵峰，男，高级工程师，主要从事水利水电工程施工设计工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｆｗｈ＠１６３．ｃｏｍ８２人民长江２０１０年性土的含水量会发生较大变化。为研究水泥改性土含程中，应及时检查混合料的含水量，含水量宜略大于最水量随时间的变化规律，对弱、中膨胀水泥改性土拌和佳值。其中对于稳定粗粒土和中粒土，较最佳含水量过程中和拌和后的含水量进行了检测对比。大０．５％～１．０％；稳定细粒土，较最佳含水量大１％～（１）弱膨胀水泥改性土含水量随时间变化

6、规律见２％。图１，图中－３ｈ对应的是拌和前含水率，０、２……２４ｈ４．２检测对应的是拌和后含水率。水泥改性土拌和工艺试验中主要需检测水泥含量。具体检测方法和操作为：用路拌机进行拌和，拌和２次。每拌和１次，由现场试验人员在试验块中部取６个试验样品，标注好拌和遍数送入试验室，用ＥＤＴＡ法测定每个样品所消耗的ＥＤＴＡ用量，并做好记录，然后根据标准曲线和数据，分析水泥掺量的均匀性和离散图１弱膨胀土含水率随时间变化曲线性，试验结果整理分析如下。（２）中膨胀水泥改性土含水量随时间变化规律见（１）路拌机拌和水泥改性土。根据试验数据，对图２，图中－３ｈ对应的是拌和前

7、含水率，０、２……２４ｈ路拌机采用不同拌和方式，得到的两种膨胀土水泥改对应的是拌和后含水率。性土的水泥含量均匀度进行对比分析，其关系曲线见图３、４。图２中膨胀土水泥改性土含水量随时间变化曲线图３弱膨胀土水泥改性土拌和水泥含量均匀度根据图１、２分析，无论是弱膨胀水泥改性土，还是与拌和遍数的关系中膨胀水泥改性土，在拌和２ｈ后，土体含水量趋于稳定，水泥改性土拌和２ｈ后含水量较拌和前含水量降低约３．５％～４．０％。根据拌和前含水率，考虑水泥改性土运输过程损失含水量，水泥改性土拌和按加水３％～５％控制。图４中膨胀土水泥改性土拌和水泥含量均匀度４拌和工艺与拌和遍

8、数的关系从图３、４可以看出，无论弱膨胀土还是中膨胀４．１试验土，在不预碎直接拌和条件下，拌和至第４遍时，水泥