河道治理工程堤防填筑碾壓試驗(yàn)探討

1、 PAGE PAGE 5摘要山西省滹沱河重點(diǎn)段河道治理工程，位于盂縣、定襄縣、忻府區(qū)和原平市境內(nèi)，其中定襄縣、忻府區(qū)和原平市滹沱河沿岸地勢較平坦，設(shè)計(jì)為土質(zhì)堤防。文章在考慮工程所在的位置、環(huán)境、水文、土料質(zhì)量等綜合因素基礎(chǔ)上，通過碾壓試驗(yàn)方式確定了各項(xiàng)施工條件下經(jīng)濟(jì)可行的參數(shù)，為科學(xué)制定施工方案、控制工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)、保證施工質(zhì)量提供了科學(xué)依據(jù)。關(guān)鍵詞土質(zhì)堤防；碾壓試驗(yàn)；粘性土；無粘性土；滹沱河重點(diǎn)段1 工程概況山西省滹沱河重點(diǎn)段河道治理工程，位于盂縣、定襄縣、忻府區(qū)和原平市境內(nèi)，其中定襄縣、忻府區(qū)和原平市滹沱河沿岸地勢較平坦，設(shè)計(jì)為土質(zhì)堤防；盂縣境內(nèi)地勢為山區(qū)峽谷段，設(shè)計(jì)為漿砌石堤防。

2、本工程治理河道總長度為87.28km，堤防級(jí)別為4 級(jí)。通過碾壓試驗(yàn)分析，確定土質(zhì)堤防工程的土方填筑施工參數(shù)。定襄縣、忻府區(qū)和原平市滹沱河治理段左、右岸新建堤防長48.34km，加固堤防長86.46km，設(shè)計(jì)為梯形斷面的土堤，臨河側(cè)及背河側(cè)邊坡均為1 2 ，依據(jù)地形堤防高程833.651 738.3m，高程差為95.351m，規(guī)劃的堤距寬度為300 450m。2 試驗(yàn)布置及過程本堤防填筑碾壓試驗(yàn)場地，布置在滹沱河定襄縣段右岸，樁號(hào)為R89+281 R89+330 ，試驗(yàn)場地長49m、寬20m，以堤軸線為中心線，參考鋪料厚度，試驗(yàn)場共劃分為6 個(gè)試驗(yàn)小塊，每個(gè)試驗(yàn)小塊為一個(gè)試驗(yàn)單元，每個(gè)試驗(yàn)單元

3、長15m寬10m，中心線方向的試驗(yàn)單元鋪料厚度之間設(shè)2m的過渡段。中心線一側(cè)為A1 A3 區(qū)粘性土試驗(yàn)區(qū)，另一側(cè)為B1 B3 區(qū)無粘性土試驗(yàn)區(qū)；該試驗(yàn)對(duì)選用的試驗(yàn)單元擬定鋪料厚度，A1 和B1 試驗(yàn)單元鋪料厚度30cm，A2 和B2 試驗(yàn)單元鋪料厚度40cm，A3 和B3 試驗(yàn)單元鋪料厚度50cm。碾壓試驗(yàn)場區(qū)布置圖詳見圖1 。根據(jù)堤防工程施工規(guī)范（SL260-2014 ）的規(guī)定，鋪料厚度在30 50cm區(qū)間的土塊限制直徑不超過15cm，故本試驗(yàn)參考規(guī)范規(guī)定，土料限制粒徑不超過15cm。為防止運(yùn)輸土料車輛對(duì)試驗(yàn)區(qū)形成超壓，鋪料方式選用“后退法”卸料，裝載機(jī)整平。本工程壓實(shí)指標(biāo)，粘性土設(shè)計(jì)的壓實(shí)

4、度不低于0.91 ，無粘性土設(shè)計(jì)的相對(duì)密度不低于0.60 。土方填筑試驗(yàn)前，先平整好選定的試驗(yàn)場地，碾壓密實(shí)達(dá)到堤防主體設(shè)計(jì)壓實(shí)指標(biāo)，并對(duì)面層進(jìn)行拋毛，以避免堤基層對(duì)碾壓試驗(yàn)的影響。本試驗(yàn)?zāi)刖?，選用18t振動(dòng)碾的自有機(jī)械，試驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果判斷其適用情況；參考其他工程施工經(jīng)驗(yàn)，本試驗(yàn)擬定碾壓行車速度為2km/h、振動(dòng)頻率為28Hz；擬定碾壓遍數(shù)為靜壓1 遍、振碾4 遍。碾壓試驗(yàn)過程中為避免碾壓方式不當(dāng)造成的漏壓、超壓，隨時(shí)觀測土方填筑的剪力破壞情況。試驗(yàn)過程中為控制好鋪土厚度及觀測沉降量，在土料填筑的試驗(yàn)區(qū)外布置控制基樁，用水準(zhǔn)儀測量各試驗(yàn)單元布置網(wǎng)絡(luò)測點(diǎn)的初始厚度與相對(duì)高程，并做好記錄

5、。每碾壓一遍，均分別量測各網(wǎng)格測點(diǎn)在碾壓前后相對(duì)高程及沉降量的變化。每遍碾壓完成后測量高程的同時(shí)，在相應(yīng)試驗(yàn)單元填筑面上采用環(huán)刀法均勻取12 個(gè)試樣，測定干密度。3 試驗(yàn)成果分析3.1 粘性土碾壓試驗(yàn)參數(shù)本試驗(yàn)鋪料厚度為30cm時(shí)，靜碾1 遍振碾3 5 遍時(shí)，壓實(shí)度合格率高，鋪料厚度較小，該參數(shù)組合不經(jīng)濟(jì)；鋪料厚度為40cm時(shí)，靜碾1 遍振碾4 遍時(shí)，壓實(shí)度在92.2 94.4 ，平均壓實(shí)度為93.3 ，鋪料厚度與碾壓遍數(shù)較經(jīng)濟(jì)，屬于滿足設(shè)計(jì)填筑要求的參數(shù)組合；鋪料厚度為50cm時(shí)，靜碾1 遍振碾3 4 遍后，壓實(shí)度存在不合格點(diǎn)，從而造成質(zhì)量不合格，應(yīng)舍棄該參數(shù)組合，A1 A3 區(qū)試驗(yàn)參數(shù)見表

6、1 。綜上所述，粘性土填筑最優(yōu)技術(shù)參數(shù)組合為：鋪土厚度40cm，靜碾1 遍振碾4 遍。3.2 無粘性土碾壓試驗(yàn)參數(shù)本試驗(yàn)鋪土厚度為30cm時(shí)，靜碾1 遍振碾3 遍、4 遍、5 遍后，相對(duì)密度合格率高，鋪料厚度較小，該參數(shù)組合不經(jīng)濟(jì)；鋪料厚度為40cm時(shí)，靜碾1 遍振碾4 遍時(shí)，相對(duì)密度在0.64 0.66 ，平均相對(duì)密度為0.65 ，鋪料厚度與碾壓遍數(shù)較經(jīng)濟(jì)，屬于滿足設(shè)計(jì)填筑要求的參數(shù)組合；鋪土厚度為50cm時(shí)，靜碾1 遍振碾3 遍、4 遍后，相對(duì)密度存在不合格點(diǎn)，工程質(zhì)量難以保證，不應(yīng)選擇該參數(shù)組合，B1 B3 區(qū)試驗(yàn)參數(shù)見表2 。綜上所述，無粘性填筑土最優(yōu)技術(shù)參數(shù)組合為：鋪土厚度40cm，

7、靜碾1 遍振碾4 遍。3.3 其他參數(shù)本試驗(yàn)采用自有機(jī)械18t振動(dòng)碾進(jìn)行試驗(yàn)，擬定的行走速率2km/h和振動(dòng)頻率28Hz滿足施工要求；取樣測得粘性土含水量在16.0%17.7%，無粘性土含水量在12.4%13.6%，試驗(yàn)結(jié)果表面范圍含水量可以滿足施工要求控制的壓實(shí)指標(biāo)。試驗(yàn)過程中控制土塊兒限制直徑不大于15cm，滿足施工要求。4 結(jié)語由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：在鋪料厚度相同的情況下，選用的18t振動(dòng)碾碾壓1 3 遍時(shí)，沉降量隨碾壓遍數(shù)的增多而增加；碾壓至4 5 遍時(shí)，沉降量增大較少或者不再繼續(xù)增大；鋪料厚度相同時(shí)，碾壓遍數(shù)逐步增加，壓實(shí)度與相對(duì)密度隨之而增大；碾壓遍數(shù)相同時(shí)，鋪土厚度越大，壓實(shí)度或相對(duì)密度隨之而減小。以上試驗(yàn)結(jié)