天然料與分選料在堤身砂礫石填筑中的試驗(yàn)研究

天然料與分選料在堤身砂礫石填筑中的試驗(yàn)研究

0砂石填筑料粒徑控制青田縣城市防洪工程應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)要求控制河道疏浚石塊填充材料。然而，由于項(xiàng)目填充量大、項(xiàng)目投資高、邯鄲過濾后廢物無利用價(jià)值，需要特殊的廢物處理場所，因此需要對圖紙進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)合本案的實(shí)際情況，本文對防洪堤工程中卵石和含砂卵石材料的粒徑控制進(jìn)行了初步探討。1青田縣城洪澇防洪堤堤岸設(shè)計(jì)青田縣城市防洪范圍由鶴城片(老城區(qū))和四都港片(油竹新區(qū))組成,總面積7.44km2.鶴城地處甌江流域大小溪匯合下游6km處,甌江干流穿城而過,將其分割為江北、江南兩部分,面積2.82km2,防洪范圍起自甌江干流西門大橋上游380m,終至塔山大橋下游120m.油竹新區(qū)位于甌江支流四都港流域下游,上接山口鎮(zhèn)秋蘆村、下至溫溪鎮(zhèn)高崗村,共由5個(gè)區(qū)塊組成,面積4.62km2.甌江流域洪水由暴雨形成,其中主要為梅雨和臺(tái)風(fēng)暴雨,洪水的侵襲及甌江風(fēng)暴潮的頂托是造成青田縣城洪澇的主要原因.青田縣城市防洪工程防洪標(biāo)準(zhǔn)按20年一遇設(shè)計(jì),鶴城片左岸防洪堤長3863m,右岸防洪堤長4355m,堤頂高程17.44～14.66m,堤身高13～16m;四都港片左岸防洪堤長5431m,頂寬8.0m,高程19.3～13.5m,堤高9～11m,右岸防洪堤長5086m,頂寬8.0m,高程20.3～12.2m,堤高8～10m.防洪堤堤身主要由砂礫石填筑,漿砌塊石或漿砌條石護(hù)坡.砂礫石總填筑方量280萬m3,設(shè)計(jì)相對密度Dr≥0.70,干密度rd≥2.0g/cm3,顆粒最大粒徑Dmax≤150mm,且含泥量<5%.青田縣油竹新區(qū)四都港左岸(赤巖段)防洪堤橫斷面圖見圖1.鶴城片防洪堤總填筑量176萬m3,其中砂礫石填筑方量95萬m3,填筑料主要來源于本區(qū)塊河道疏浚和縣城上游5km處料場,卵石含量一般39.7%～53.5%(粒徑0.04～0.2m),砂含量一般14%～17%;四都港片防洪堤砂礫石總填筑量185萬m3,填筑料來源于河道下游料場,該料場儲(chǔ)量188萬m3,可開采120萬m3,卵石一般含量40.3%～51.6%,砂含量一般15%～29%.顆粒級(jí)配見表1.首期工程四都港片防洪堤工程10517m,已于2009年10月全部建成,鶴城片防洪堤工程已于2010年12月開工建設(shè),目前已完成總工程量的80%.2砂砂石填充技術(shù)2.1安裝制造機(jī)械1m3液壓反鏟挖掘機(jī),8t、12t自卸車,120型推土機(jī),16t、18t振動(dòng)碾,小型電動(dòng)碾及水泵等.2.2填充壓力試驗(yàn)防洪堤砂礫石填筑前,先進(jìn)行碾壓試驗(yàn).試驗(yàn)由業(yè)主、監(jiān)理、施工單位共同參與進(jìn)行.2.2.1干密度的測定及其比對(1)選擇兩塊試驗(yàn)區(qū),分別填筑不同厚度(0.4m、0.6m、0.8m)的篩分料及天然料進(jìn)行碾壓.(2)用14t振動(dòng)碾各碾壓2遍、4遍、6遍后挖坑試驗(yàn),用灌水法測定不同填筑厚度段的干密度,主要儀器為:有刻度的10L儲(chǔ)水桶和稱量50kg、感量5g的臺(tái)稱.經(jīng)兩次試驗(yàn)結(jié)果見表2.2.2.2試驗(yàn)及結(jié)果分析(1)選擇兩塊試驗(yàn)區(qū),分別填筑不同厚度(0.3m、0.4m、0.5m)的篩分料及天然料進(jìn)行碾壓.(2)用14t振動(dòng)碾各碾壓4遍、5遍、6遍后挖坑試驗(yàn),用灌水法測定不同填筑厚度段的干密度,經(jīng)試驗(yàn)結(jié)果見表3.2.2.3堤身的理想密度經(jīng)對表2、表3分析得出填筑厚度0.5～0.6m,碾壓4遍,篩分料與天然料干密度均超過2.00g/cm3,滿足設(shè)計(jì)要求.由于天然料中>150mm的顆粒所占比例不足3%,不影響堤身質(zhì)量,且節(jié)省投資.因此,施工中采用天然料填筑堤身較為理想.2.3砂石密度試驗(yàn)(1)消除堤基表面腐植土至砂礫石層,修坡平整后,基礎(chǔ)用振動(dòng)碾碾壓4遍.填筑由低洼部位開始,按水平分層向上鋪筑.鋪料至堤身設(shè)計(jì)邊線時(shí),向外側(cè)超填0.3～0.4m.(2)自卸車運(yùn)輸砂礫石至工作面,后退法卸料.用推土機(jī)推鋪整平后灑水,灑水時(shí)連續(xù)均勻,灑水量為填筑量的20%左右.(3)振動(dòng)碾采用進(jìn)退錯(cuò)距法,平行于堤軸線方向進(jìn)行,先無振動(dòng)碾1遍,再振動(dòng)碾壓2遍,最后無振動(dòng)碾壓1遍.相鄰作業(yè)面的搭接碾壓寬度,平行堤軸線方向控制在0.5m以上.(4)碾壓砂礫石干密度試驗(yàn)采用灌水法.每填筑1層每個(gè)單元工程取兩個(gè)點(diǎn)挖坑取樣,試驗(yàn)坑直徑一般為0.6m,深度0.6m,試驗(yàn)所用的儲(chǔ)水筒容量10L,臺(tái)稱稱量50kg.(5)檢測合格后,填筑層用水準(zhǔn)儀復(fù)測高程,再進(jìn)行第2層填筑.3標(biāo)準(zhǔn)干密度法的結(jié)果四都港防洪堤工程左岸樁號(hào)0+700～1+600之間的900m范圍共取樣95個(gè),鶴城片防洪堤工程右岸共取樣277個(gè).統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表4.4砂石材料填筑青田縣城市防洪工程共需建設(shè)防洪堤長1