河道治理工程土料填筑碾壓試驗(yàn)探討

時(shí)間:2022-11-10 08:43:36

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河道治理工程土料填筑碾壓試驗(yàn)探討

[摘要]土牛河(鑲白旗村至入大洋河口段)河道治理工程防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇。由藍(lán)旗鎮(zhèn)政府指定的鑲白旗村趙家溝土料場通過顆粒分析為粉質(zhì)粘土,通過擊實(shí)試驗(yàn)確定土料最優(yōu)含水率為19.4%,最大干密度為1.60g/cm3,設(shè)計(jì)壓實(shí)度大于0.91,通過土料填筑碾壓試驗(yàn)確定施工機(jī)械設(shè)備技術(shù)參數(shù)及碾壓參數(shù)鋪料厚度和碾壓遍數(shù)。

[關(guān)鍵詞]河道治理;土方填筑;碾壓試驗(yàn);粉質(zhì)粘性土

1工程概況

土牛河屬遼東沿黃海諸河水系,發(fā)源于鳳城市邊門鎮(zhèn)謝家村馬道嶺。河流總長56km,流域面積615km2,平均比降1.86‰,流經(jīng)3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)11個行政村,于藍(lán)旗鎮(zhèn)鑲白旗村注入大洋河,土牛河(鑲白旗村至入大洋河口段)河道治理工程位于土牛河干流右岸,起始樁號1+787位于鑲白旗村三組土牛河支流入河口處,終止樁號6+923位于土牛河至入大洋河口處。見圖1。工程全長5136m,其中堤防加高培厚5026m,堤防拆除重建110m。防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇,堤防使用年限為20年。

2試驗(yàn)?zāi)康?/p>

根據(jù)施工圖紙、施工組織設(shè)計(jì)計(jì)劃安排及規(guī)范要求選用的壓實(shí)機(jī)械、填筑料源,擬在施工現(xiàn)場根據(jù)不同的碾壓技術(shù)參數(shù)進(jìn)行不同填筑厚度的碾壓試驗(yàn)、研究填筑工藝,通過試驗(yàn)達(dá)到以下目的:(1)核實(shí)填筑土料擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果的合理性;(2)檢查壓實(shí)機(jī)具的性能是否滿足施工要求;(3)選定合理的施工壓實(shí)參數(shù):鋪土厚度、含水率的合理范圍、壓實(shí)方法和壓實(shí)遍數(shù);(4)確定有關(guān)質(zhì)量控制技術(shù)要求和檢測方法、現(xiàn)場安全控制措施;(5)運(yùn)輸、攤鋪和碾壓機(jī)械的協(xié)調(diào)配合。

3試驗(yàn)依據(jù)

《堤防工程施工規(guī)范》(SL260-98);《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50123-2019);《水利水電工程單元工程施工質(zhì)量驗(yàn)收評定標(biāo)準(zhǔn)——土石方工程》(SL631-2012);《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL303-2004);《土牛河(鑲白旗村至入大洋河口段)河道治理工程施工圖紙》;《土牛河(鑲白旗村至入大洋河口段)河道治理工程投標(biāo)文件》。

4填筑料源

土牛河(鑲白旗村至入大洋河口段)河道治理工程需堤防填筑土料約34萬m3自然方,料場位于藍(lán)旗鎮(zhèn)鑲白旗村趙家溝(見圖1),料場地貌為低丘,料場占地面積13萬m2,土料含量40萬m3,滿足設(shè)計(jì)要求,交通便利,距工程位置平均距離約3km。

5土料填筑碾壓試驗(yàn)

5.1施工機(jī)械設(shè)備及儀器

施工機(jī)械:徐工XS203J單鋼輪振動碾(20t)一臺(見表1)、小松PC360(1.6m3)挖掘機(jī)一臺、龍工ZL50B裝載機(jī)一臺(斗容3m3)、歐曼20t自卸車4臺。測量儀器:南方測繪RTK、科力達(dá)DSZ3自動安平水準(zhǔn)儀。試驗(yàn)儀器:篩子、電子秤、輕型擊實(shí)儀、烘箱、鋁盒、環(huán)刀、削切刀等。

5.2填筑材料

經(jīng)現(xiàn)場探勘,料場從上到下揭露土層依次為:表土:黃褐色,松散,厚度為0.5m左右;粘土:黃色,平均厚度2m~4m左右;全風(fēng)化巖:黃色、黃褐色,平均厚度約2m。通過顆粒分析試驗(yàn),確定料場土料為粉質(zhì)粘土(見表2),填筑土料按設(shè)計(jì)要求不得含有植物根莖、磚瓦垃圾等雜質(zhì)。壓實(shí)度不小于0.91。

5.3試驗(yàn)場地布置

試驗(yàn)場地選擇在樁號3+250~3+400之間(見圖1),此處施工場內(nèi)道路便利,距料場距離2.5km。場地面積600m2,試驗(yàn)前按設(shè)計(jì)施工圖進(jìn)行清基,原堤防樹木及樹根全部清除,基地清理完成后,振動碾碾壓使原狀土壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,如有低洼地方進(jìn)行分層碾壓填筑,使整個基礎(chǔ)面平整,然后用白石灰畫出長150m,寬4m場地,并劃分為50m×4m的3個試驗(yàn)場地。5.4碾壓場次安排碾壓場次安排見表3~表5。

6碾壓試驗(yàn)檢測成果

6.1擊實(shí)試驗(yàn)

(1)擊實(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表6。(2)擊實(shí)試驗(yàn)曲線見圖4。通過五組土樣的擊實(shí)試驗(yàn)確定最優(yōu)含水率為19.4%,最大干密度為1.60g/cm3。

6.2碾壓試驗(yàn)成果

(1)試驗(yàn)成果見表7、表8。(2)成果分析①從表7可以看出,鋪料厚度30cm、40cm沉降量隨碾壓遍數(shù)的增加而增大;在碾壓遍數(shù)相同時(shí),沉降量隨厚度的增加而增大。②從表8現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)檢測壓實(shí)度成果可以看出,30cm、40cm的平均壓實(shí)度隨碾壓遍數(shù)的增加而增大,50cm的平均壓實(shí)度隨碾壓遍數(shù)的增加而減小。③通過擊實(shí)試驗(yàn)確定土料的最優(yōu)含水率為19.4%,最大干密度為1.6g/cm3。從表8可見鋪料厚度為30cm時(shí),無振2+4、6、8遍,壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求;鋪料厚度為40cm時(shí),無振2+6、8、10遍,壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求;鋪料厚度為50cm時(shí),無振2+6、8、10遍,壓實(shí)度不能滿足設(shè)計(jì)要求。

7結(jié)論

(1)土料場通過顆粒分析試驗(yàn),為粉質(zhì)粘性土,粘土性能滿足設(shè)計(jì)要求。(2)徐工XS203J單鋼輪振動碾、小松PC360挖掘機(jī)、龍工ZL50B裝載機(jī)、歐曼20t自卸車能滿足工程需要。其中徐工20t單鋼輪振動碾超過《堤防工程施工規(guī)范》(SL260-98)重型(10t~16t)振動碾要求,能對施工質(zhì)量較好控制。(3)鋪料選用后退法,碾壓方式為進(jìn)退錯距法,并通過控制土料含水率,減小自卸車鋪料時(shí)對壓實(shí)土料過壓。(4)綜合分析碾壓試驗(yàn)成果,選擇施工碾壓技術(shù)參數(shù)為鋪料厚度采用40cm厚,碾壓遍數(shù)無振2遍后振壓6遍的碾壓效果最佳。

作者:鄂世煥 單位:鳳城市水利局