浅谈“水泥改性土”施工技术在南水北调工程的应用

比重 、最大 干密度 、最 优含 水率 以及水泥改 性
土 最 大 干 密 度 、最 优 含 水 率 ） 导 现 场 碾压 施 ，指
工工艺试验， 确定碾压机械及铺土厚度 、碾压 遍 数 、压实度等参数在施工过 程 中的应用 ，并 根
据 实 际情 况 进行 适 当调 整 。
６３
水 电施工 技 术
２６ ． ９
试样 ５ ３ ６
２６ ．８
试样 ７ ３ ７
２６ ． ８
平均值 ３ ６
２６ ．９
含水率（ ％）
２． ０２
２． ０４
２． １ Ｏ
２ ． １ ２
２． １ ３
２． ０８
２． ０９
２． １ Ｏ
表６
检测项 目 ４ ％ ４ 自由膨胀 率 ２ ｄ（ ８ ％）
３ 施 工 工 艺
现场施工工艺流程和现场施工工序介绍如下 ：
（） ３ 室内干密度与含水率的关系曲线图； （ 粥． ４ 分析曲线图， 详细检测结果见下表 １ 、 表２ 、表 ３ 、表 ４ 。泥改性土物理性能指标检测
２）水 泥改性 土 物理性 能 指标 检测 （ ）４ １ ％改性 土 的物理 指标 检测 结果 ； （ ） ％、１％水泥 改性 土 ２ ｄ自由膨 胀 率及 ２４ ０ ８
于 ９％，为强性膨胀 土。 ０
２施工工艺室 内试验参数 的确定
１）弱 膨胀 物理 性 能 指 标 检 测 （ ）弱膨 胀 土 的物 理 指 标 检 测 结 果 ； １ （ 弱 膨 胀 土 天 然 物理 特 性 液 、塑 限 检 测 ２） 结果 ；
局部边坡失稳都会破坏或影响渠道正常输水 。
试样 ２ 试样 ３ 试样 ４ 试样 ５ 试样 ６ 试样 ７ 平 均 值
液限 （ ） ％
塑限 （ ） ％
４． ６５
２ ． １ ０
４ ． ６ ０
２． ２ ５
４ ． ８ ０
２ ． ２ ０
４． ４８
２． ３ ２
４ ． ３０
２ ． ２０
４． ８Ｏ
２． ２０
２７ ． Ｏ
３ ０
●
２７ ．０
自由膨 胀 率 ２ ｄ （ ） ８ ％
ｌＯ ｌ ％ 比 重
８Ｏ ．
２ ７ｌ
．
７ ． ０
２７ ．２
６Ｏ ．
２７ ．Ｏ
８０ ．
２７ ．Ｏ
７ ． Ｏ
２ ７ｌ ．
６Ｏ ．
２７ ．Ｏ
６． Ｏ
２７ ．Ｏ
７Ｏ ．
改 性 土 的最 大 干 密度 １ １／ ． ｇ ｍ ，最 优 含水 率 ７ ｃ １． ９ ％；１％水泥掺量 的最大干密度 １ ０ ｃ ４ ０ ． ￣ｍ ， ８ 最优含水率 １． ５ ％。⑦通过结果对 比得出 ， ２ 弱膨
最优含水率从 ２ ． 递减到 １． ０％ Ｏ ５ ％，变化很大。 ２
・
Ｏ ２ ０５ ．２ ０８ ３ Ｏ ２
．
６０ ７ ５ ５． ９Ｏ ． ２
５ ．Ｏ ２６
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０Ｏ ０
．
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０． ０ ０ １ ０
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０． ０ ０１ ０ ０． ００ｉ ０
０Ｏ１ ４ ． ３
１ ００ ０． ０ ０
．
２１ １ ．
２ ３
．
１ ． ６ ６
１５ ．７
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…
６ ５
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ｌ １ ９
＼ ＼
２１ ２ ３ ２ ５
５
Ｈ一
１ ５
最 啵
１１ ． ７
含 水 娶 （ ） 亭
最优含水率 １ ． ９４ ％
表８
含 水率 （） ％
１１ ４ ．
４． ５
２． ２０
４． ５８
２． ２ ４
塑性 指数 （ ） ％
２． ５ ５
２． ３５
２ ． ６Ｏ
２． １ ６
２． １ Ｏ
２． ６Ｏ
２． ２５
２． ３ ４
表３
含水 率 （ ％）
１ ．Ｏ ６Ｏ １ ．Ｏ ８２
２０．Ｏ Ｏ
室 内干密 度与含 水率 的关 系 曲线 图
中国水 利水 电第 三 工程 局有 限公 司
表５
检测项 目 自由膨胀率 （ ） ％
比 重
４ ％改性 土 的物理 指标 检 测结 果
试样 １ ３ ４
２６ ．９
，
试样 ６ ３ ５
２Ｏ ． ７
试样 ２ ３ ６
２０ ． ７
试样 ３ ３ ８
２７ ． Ｏ
试样 ４ ３ ５
２７ ．Ｏ
表７
含水率 （ ％）
１ ． ５５
４ ％水 泥改 性土 击实 曲线 图
干密度 （ｅ ｇ ｍ） ／
１５ ．８
１ ． ５
４ 水 泥 改 性 土 击 宴 曲 线
图
１－ ７３
１５ ． ６
吞
、、
１ ． Ｔ
—● ■、
１４ ９ ．
１１ ． ７
１
２８ ． ６
试样 ６ ５ ４
２８ ． ６
试样 ７ ５ ３
２７ ． ６
平均值 ５ １
２６ ．７
湿密度（ ｅ ｇ ｍ）
干密度 （ ｅ ） ｇ ｍ
１２ ． ９
１７ ． ５
１２ ． ９
１７ ． ５
１０ ． ９
１５ ． ５
１Ｏ ． ９
１５ ． ５
１３ ． ９
比重试 验 结果 ；
水 泥 改性 土 是 指将 一 定 比例 的水 泥 掺 入 膨
胀土土料之 中，以便 改善膨胀 土的性质或结构。 使膨胀土丧失膨胀潜 能，并在一定程序上提高土
（ ） ％Ｊ ３ ４ ７泥改 ｆ土击实曲线图； （ 生 （ ）１％ ， ４ ０ ７泥改性土击实曲线图； ｔ （
１８ ． ５
１２ ． ９
１７ ． ５
１１ ． ９
１６ ． ５
１２ ． ９
１６ ． ５
天然含水率 （） ％
２． ２ ５
２． ２ ６
２－ ２ ３
２． ２ ４
２． ２ ５
２． ２ ６
２． ２ ３
２． ２ ５
表２
检测项 目 试样 １
弱膨 胀 土天然 物理 特性液 、塑 限检 测结 果
２ １ ・第 １期 ０２
总第 ６ ７期
胀 土和 ４ ％水 泥改 ｜ 最大 干密 度从 １ ０ ｃ 陛土 ． ￣ ｍ 递 ７
以上试 验检 测 结果 表 明 ： ①弱膨 胀 土最 大干 密 度 １ ０ ｃ 最 优 含水 率 ２．％； ％水泥掺 量 ． ￣ｍ， ７ ００ ４
增 到 １ １ ￣ｃ ， 优 含 水 率 从 ２ ． ． ７ ｍ３ 最 ００ ％递 减 到 １． ９４ ％，变化 不太 明显 ；弱 膨 胀土 和 １％水 泥 改 ０ 性 土 ：最 大 干密度 从 １ ０ ｍ ． ￣ｃ 递增 到 １ ０ｇ ｍ ， ７ ． ， ８ ｃ
比 重
水 泥 改性 土 自由膨胀 率 及 比重试 验 结果
试样 １ ２ ８
２７ ． ０
试样 ２ ２ ９
２７ ．１
试样 ３ ３ ０
２７ ．１
试样 ４ ３ １
２７ ．０
试样 ５ ３ ２
２７ ．１
试样 ６ ３ ２
２７ ． ０
试样 ７ 平均值 ３ ０
１０ ． ７ ２ ．Ｏ ０ Ｏ
１５ ６
■ 、
１ ００ ５
１Ｔ．００
１ ． ９ ００
２ １． ００
２３ ．００
２ ５．００
含水率 （ ） ％
从 图表 ２和 表 ３可 以分 析 ：液 限 、塑 限 、
度较小。
塑性 指数 、最优含水率都较 大 ；反 而最 大干密 表４ 颗粒 分析 曲线 图
１ ％水泥 改性 土击 实 曲线 图 ０
干 密 度 （ ／ｍ ） ｇｃ
１６ ．５
１Ｏ％￣ － Ｆ泥 改 性 土 击 实 曲 线 图
１ ． ３ １
１７ ．２
１
．
８ ０
１ ５ ２
．
１８ ．０
Ｕ
１ ５ ．
／／ ’＼ ／
＼
１． ７５
１ ９
．
１７ ． ２
颗粒粒径 小于某粒径总土
（ｍ ｍ）
２０ ｏ ．ｏ Ｏ
质量百分比 （ ％）
１ ｏ０ ｏ ．ｏ
颗粒分 析 曲线 图
００ １０ ． Ｏ ｏ
．
０ ５０ ． ０ ２
５Ｏ ０ ０
９０ ９ ． ５
９ｏ ７ ． ｏ
９． ３０ ７
． ｌ． 匮 Ｚｕ Ｕｕ 匿
１ １Ｏ Ⅲ ‘ ０
干密度（ ｍ ｃ
１５ ．５ １６ ．４
１７０ ．
素 土击 实曲线图
１ Ｔ２
．
ｌ丁 ０
１ Ｂ８
ｌ ６ ６
ｌ ８４
２ ．Ｏ ２１
２３９Ｏ
．
１６ ．３
１５５ ．
１６ ２
御 ｌ ０ Ｈ－ ６
１ ５８
最大干密度（ ｍ’ ｃ ） 最优含 水率（ ％）
１ ）膨 胀 土 概 念
膨胀 土是一种含一定数量亲水矿物质 （ 蒙 脱石 、伊利石 、高龄石或混层结构 ） ，且随着环
境 的干湿循环变化而具有显著 的干燥 收缩 、吸 水膨胀和强度衰减 的粘性土 。并且液限和塑性 指数较高 ，压缩性偏低 固性 。 ２）水 泥 改 性 土 概 念
足料 源。施工 中具 有操作简便 的特点 ，可 以连 续 大规模 的施 工 ，在膨胀土地 区值得推广 。 ４ 根据 自由膨胀率划分膨胀土 ） 自由膨胀率小于 ４ ％，为非膨胀土 ；自由 ０ 膨胀率在 ４ ％～ ５ ０ ６ ％，为弱性膨胀 土 ；自由膨胀 率在 ６ ％￣ ０ ５ ９ ％，为 中性膨胀土 ；自由膨胀率大
咖｛ ８ ．０ ００
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Ｏ５ ．０ Ｏ ７
ＯＯ ８ ．４ ８
８ ６ ． ２ Ｏ
８Ｏ ３ ． ５
７ ．０ ４１
器 ∞ 篙 》 量
～ 口 ０． 口 ０
表 １
检测项 目 自由膨胀率 （ ） ％
比 重
２ １ ・第 １期 ０２
总第 ６ ７期
弱膨 胀土 的物 理指标 检测 结 果
试样 １ ５ ０
２６ ．８
试样 ２ ４ ８
２６ ． ６
试样 ３ ４ ９
２６ ． ８
试样 ４ ５ ２
２６ ．７
试样 ５ ５ ３
改性土碾压填 筑的整个施工过程 中所遇到 的问题和 处理 的方法 ，提 出 自己的观点 ，以便 为类４ － ：提 供经 ； ｒ￣ ２－ － － 验 参考。
【 键 词 】 水 泥 改性 土 关 施 工 过程 问题 方 法
１ 概 述
南 水 北 调 中线 工 程 总 干 渠 沿 线 涉及 到膨 胀 土 问题 的渠 道 有 １ ８段 ，累计 长 近 ４ ０ｍ，镇 平 ０ｋ Ｉ 总长 １ｋ 标 ２ｍ，涉及 范 围广 ，条 件 复 杂 ，任 何
１００ ．００
０ ０７ ． ９ ０
０ｏ ５ ．０ ０
０．ｏ１ ｏ ５
４． ２０ ７
３ ．Ｏ ２８
２ ５Ｏ ４．
颗粒 粒径 （ ） 胁
砂陵（－． ） １． ２０ ６％ ，￣５ ５
粉粒 （ ． ５ ００５） ５ ．％ ００ — ． ０ ７ ０ ７
粘粒小于 ００ ５ ３ ．％ ． ２８ ０
中国水利水电第三工程局有限公司
浅谈 “ 水泥改性 土＂施 工 技术
在南水北调工程 的应用
张 涛 杨永强 刘 彤 薛 磊 乔 楠 （ 中国水利水 电第三工程局 有 限公 司 ）
【 摘 要 】 本文着重 阐述 南水北调 中线干线镇平段 施工 Ｉ 标渠道 （ 弱膨胀土 ）改性 土碾压填 筑，分析水泥
（ Ｅ Ｔ 消耗 与水泥掺 量关 系 曲线 图 ，详 ５） Ｄ Ａ
细检测 结果见下表 ５ 、表 ６ 、表 ７ 、表 ８及表 ９ 。
体强度或承载力 。
３）水 泥 改 性 土换 填碾 压施 工工 艺 在 膨 胀 土 地 区通 过 对 开 挖 料 进 行 改 性 ，补
根据室 内弱膨胀 土的各 项物理性能指标 检 ｉ 参数 （ 贝 ０ 自由膨胀率、颗粒分析 、界 限含水率 、
１ ６ ．６
２
｛￣ １． ６－ ３ ５５ ｔ－ － Ｉ … ｏ
・。
１ Ｏ
／
１ ２
１ ４ １ ６
＼
Ｉ ： ８ ｔ
２ Ｏ
最大干 密度 １８ ／ ｍ ．０ｇｃ： ￣ 最优 含水率 １． ％ ５ ２
含 水 率
（ ）
６ ５
水 电施 工技 术