弱膨胀土筑堤碾压试验研究.pdf

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1、第42卷第l6期人民长江Vo1．42．No．162011年8月YangtzeRiverAug．，2011文章编号：1001—4179(2011)16—0080—03弱膨胀土筑堤碾压试验研究张春燕，赵峰，倪锦初，陈卓(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：膨胀土是南水北调中线工程所遇到的特殊土料，具有吸水膨胀、失水收缩的特性，可产生强烈的胀缩变形，对土工建筑物危害极大。通过现场碾压试验，研究直接利用弱膨胀土进行渠堤填筑的合理碾压施工工艺及施工参数。经过试验，天然含水率土料施工参数初定为：铺土厚30cm，20t振动凸块碾碾压6

2、～8遍。施工中应注意保持开挖土料的含水率，尽量保持其原有自然含水率。上述施工参数可供其他利用弱膨胀土进行渠堤填筑的工程参考。关键词：渠堤填筑；弱膨胀土；碾压试验；施工参数中图法分类号：TV443．3文献标志码：A度为1．617g／cm。1工程概况根据试验所用土料的特性和其他类似工程的相关南水北调中线一期工程膨胀土(岩)渠段总长约经验，初拟不同的碾压机械设备、铺土厚度、碾压遍数、387km，由于地质的复杂性，需解决渠坡稳定、防渗排土料含水率等施工参数，依次进行碾压试验。通过对水、监测预警等多种技术问题。其南阳试验段位于伏试验数据的分析比较，得出合理的填筑施工

3、参数。具牛山南麓的南阳盆地北边缘，主要涉及地层为上第三体试验参数组合见表1。系(N)河湖相沉积黏土岩、砂质黏土岩、砂岩、砂砾岩，表1渠堤弱膨胀土碾压试验参数组合第四系中更新统冲洪积(al—plQ：)粉质黏土、黏土，第四系坡积(dlQ)粉质黏土。渠段开挖土料主要为弱膨胀和中膨胀土。2碾压试验方案设计本文主要介绍针对利用弱膨胀土进行渠体填筑而进行的碾压试验研究。3碾压试验考虑到膨胀土的特性，设计弱膨胀土的压实度为3．1试验土料0．94～0．97，设计填筑干密度按下式计算：yd=PTd⋯(1)试验所用的弱膨胀土利用南水北调中线南阳试验式中，为设计填筑干密度；为标

4、准击实试验最段弱膨胀土渠段的开挖料。土质主要为dlQ粉质黏土大干密度，本试验中所用弱膨胀土为1．65g／cm；P为和Q：粉质黏土。压实度，填方渠段压实度为0．94～0．97，本试验中填(1)dlQ粉质黏土性状为：硬塑状，土体裂隙较发筑密度为1．551～1．601。根据碾压试验初步成果，并育，具弱膨胀性。压缩系数C／,。。为0．30～0．54结合后期南阳试验段弱膨胀土筑堤的施工成果，最终MPa～，压缩模量E为4．8～8．0MPa，具中等偏高压缩将弱膨胀土的设计压实度提高到0．98，相应压实于密性。收稿日期：201l一06—28作者简介：张春燕，女，工程师，主

5、要从事水利工程施工组织设计工作。E—mail：zcy7508@126．com第16期张春燕，等：弱膨胀土筑堤碾压试验研究81(2)Q，粉质黏土特性为：具弱膨胀性，中等压缩8遍、最优含水率等施工参数，分别用20t轮胎碾和20性。土体微裂隙发育，裂隙面充填灰白色黏土条带。t振动凸块碾进行碾压试验，用以确定最佳的碾压机所用弱膨胀土的室内轻击试验结果为：最优含水具。碾压过程中，轮胎碾行驶速度为6．0km／h，凸块率为21．4％，最大干密度为1．65g／em。碾碾压速度为2．5km／h。3．2试验场地及施工方法机械选型碾压工艺试验表明：凸块碾的压实效果较好，且层间无

6、需加糙，轮胎碾的压实效果较差。故初试验前，将试验场地进行清理，在表层铺填一层厚步选定凸块振动碾作为弱膨胀土渠堤的碾压设备。30cm开挖料，用推土机平整，采用振动平碾压实至不从试验还可以看出两种碾压设备在沉降量、干密低于填土设计要求的密实程度，作为基层进行碾压试度、施工成本等方面的差异：①沉降量。凸块碾的相验。试验场布置区的平整度不超过5cm。每组试验对沉降量较大，但均匀度相对略差。②干密度。凸块的试验场地尺寸为10m×6m。碾的试验效果较好，均匀度相当。③施工成本。根据根据配套设备要求和现场实际情况选择施工机施工单位所报费用来看，凸块振动碾的施工成本略低。

7、械。采用2m挖掘机在备料场挖取堆放的弱膨胀土从定额费用看，凸块碾振动碾的费用略高。考虑试验料，用20t自卸汽车运至试验场地，进占法卸料，118施工过程中的影响因素较多，以施工定额的结果为准，kW推土机平土，辅以人工整平。20t凸块振动碾(或且凸块碾不需要层面加糙，凸块振动碾的施工成本较轮胎碾)按初拟的试验碾压遍数压实。试验过程中对轮胎碾经济些。但总的说来，费用相差较小。相关施工参数和效果进行及时检测。综合上述几方面的比较得出结论：凸块振动碾的碾压机械沿长边采用前进、后退全振错距法碾压，碾压效果相对较好，费用相当，故初步选定凸块振动碾前进、后退一个来回按两遍

8、计。碾压过程中，轮胎碾行作为下步试验的碾压设备。驶速度为6．0km