路拌机拌合水泥改性土工艺性碾压试验报告10-1

南水北调中线一期工程总干渠沙河南～黄河南

（委托建管项目）郑州2段工程第一施工标段

合同编号：HNJ-2009/Z2/SG-001

路拌机拌合水泥改性土工艺性碾压试验

成果报告

中国水利水电第十一工程局有限公司

南水北调郑州2-1标项目经理部

编制日期：二0一一年六月二十五日

南水北调中线一期工程总干渠郑州2段1标

路拌机拌合水泥改性土工艺性碾压试验成果报告

一、概述

（一）工程概况

本标段为南水北调中线一期工程总干渠沙河南~黄河南（委托建管项目）郑州2 段工程第一施工标段，本标段位于郑州市管城区南曹乡，设计桩号为SH(3)179+227.8～SH(3)185+220.3，标段长度 5.993km，总干渠长5.3km ，渠道为梯形断面，渠底宽度为 18.5m，渠底高程 114.145～113.672m，渠道内一级边坡为 1:3，二级边坡为 1:2.5～1:2.75，一级马道宽 5.0m，渠道纵比降为1/26000。其中SH（3）179+835.5～SH（3）184+771.3、SH（3）185+120.3～SH （3）185+220.3段为高地下水位砂质渠坡，对高地下水位砂质渠进行粘土换填处理，一级马道及以下换填1.5m厚的粘土，粘土下面做0.2m厚砂垫层，换填土内设置自排水系统，布置纵横向集水暗管，渠底沿中心线及两侧设三排纵向集水暗管，渠坡两侧各设三排纵向集水暗管，纵、横向集水暗管均采用强渗软式透水管，集水管内径250mm，横向排水管间距为8m。砂质渠坡处理见下图：

（二）工程地质情况

郑2-1标地质属粘砂多层结构，以挖方为主，挖方深度 7～19.5m，渠底板主要位于细砂层中，局部位于下部中粉质壤土顶部。渠坡土岩性为黄土状土、细砂。存在渠道边坡稳定、黄土状土湿陷、地震液化等工程地质问题。实测地下水位高于渠底板 8～13.5m。

渠基土岩体工程地质条件：该标段主要为毕河村工程地质段，地层为粘砂多层结构段。本段以挖方为主，挖方深度 9～17.5m，渠坡土岩性主要为黄土状壤土、细砂等。渠底板位于细砂层中。黄土状壤土标贯击数一般 6～22 击，平均 10 击左右，属中硬～硬土；湿陷系数δs=0.016～0.020，一般具轻微湿陷性。粉砂属中密。

（三）填筑土料技术指标和工程量

本标段填筑土料要求进行标段内平衡，按照设计下发关于《南水北调中线一期工程郑州2段第1标段可利用土及填筑指标要求》郑2设[2010]11号文件，要求填筑土料技术指标应该满足：粘粒含量不小于10%，有机质含量不大于5%，土料含水率应为最优含水量的-3%～3%之间的粘性土，渗透系数不大于1*10-4cm/S，填筑干密度不小于1.72g/cm3，压实度不低于98%。

填筑用土料应是经过工程地质勘探从渠道开挖获得的合格土料。填筑土料不应含有冰、树根、杂质及其他任何由监理工程师确定为不合格的材料。

按照设计图纸计算，郑州2段一标渠道填筑用土总量为79万m3（换算成自然方约为91万m3），详见下表。

郑州2段一标渠道填筑工程量

注：表中自然方压实系数按照约0.85考虑

为了解决现场土料粘粒含量偏低且不均匀的问题，2011年4月9日河南省水利勘测设计院提出对渠道现场临时堆料场的土料（粘粒含量为10%±1%）掺加定量水泥（2%和3%）进行碾压试验。2011年5月4日-7日我部按照河南省水利勘测设计研究有限公司下发的《南水北调中线一期工程总干渠郑州2段渠道水泥土碾压填筑试验技术要求》采用路拌法模拟进行了施工进行现场生产试验，在防护堤上现场碾压试验及部分室内试验等工作，

二、试验过程

本次试验分两步进行，其中一步是在现场进行碾压试验进行现场取样试验，另一步是取同样的土料掺水泥后进行室内制样试验。

（一）试验前的准备

1、技术准备工作：上报试验方案和进行相关室内试验等工作。

2、碾压试验材料

碾压试验土料和室内试验选取毕河临时堆料场土料：根据颗粒分析资料选取粘粒含量为10%±1%土料，其颗粒粒径不大于15mm，有机质含量不大于5%，不含杂质。对该土料进行室内击实试验，含水率根据击实试验控制在最优含水率的±3%范围内。

水泥采用检验合格的郑州天瑞袋装P·O42.5普通硅酸盐水泥。经检测水泥初凝时间120min，终凝时间200min。具体详见水泥检测报告。

3、碾压试验场地

试验场地选择在181+500-181+800范围内左岸防护堤内。下层基面检测后压实度不低于0.98，分7个区，其中铺土厚度和水泥掺量（2%和3%水泥）组合6个区（在两个小时碾压完毕），增加1个区（在五个小时碾压完成）。单个区为30m*10m，试验前对该场地基础面进行压实检测，满足压实度98%的要求后进行碾压试验，碾压场区布置图如下：

铺土厚度25cm；（水泥掺量2%） 一区铺土厚度25cm；

（水泥掺量3%） 二区

铺土厚度30cm；

（水泥掺量2%）

三区

铺土厚度30cm；

（水泥掺量3%）

四区

铺土厚度35cm；

（水泥掺量2%）

五区

铺土厚度35cm；

（水泥掺量3%）

六区

铺土厚度30cm；

（水泥掺量2%）

七区（五个小

时碾压完毕）

路拌法碾压试验施工场地布置图

4、资源配置

碾压试验机械配备表

碾压试验人员配置表

碾压试验材料准备表

（二）试验时间

于2011年5月4日-5月6日按照审批的施工方案进行了由业主、监理、设计等参与的现场碾压试验，目前试验（3天、7天、14天、28天）成果已经完成。

（三）碾压试验过程

碾压试验在左岸正在填筑防护堤上进行，在试验前对下层防护堤验收合格并平整后，在进行碾压试验。

试料装运：采用施工用的1.6m3挖掘机与20T自卸汽车进行试料装运。

摊铺搅拌：先在试验区按照铺土厚度采用TY-160推土机摊铺25cm、30cm、35cm厚合格土料，采根据该层拟定摊铺厚度计算水泥掺加量，水泥采用人工摊铺均匀，完成后采用路拌机进行搅拌。

碾压：采用20t凸块振动碾进行碾压，采用前进、后退全振动的方法，为便于检查不同碾压遍数下的压实效果统计，采用搭接法进行碾压。搭接宽度不少于50cm。行车速度控制在1.5-2.0km/h内。振动碾在碾压试验区范围2m外起振，在专人指挥下进行碾压，已铺土料表面在压实前被晒干时，应洒水湿润，控制填筑土料的含水量，以利充分压实。碾压后测量试验区高程与碾压前测量高程比较，

计算压实后的厚度。其中有一块在从拌合到碾压完成5小时后，进行取样检测。