粘土心墻大壩心墻土料翻曬工藝

□劉永峰（三門峽市水利勘測設計有限責任公司）

□朱新禮（盧氏縣水利水電局）

□王花蕊（三門峽市水利勘測設計有限責任公司）

一、土料翻曬問題的產生

在粘土心墻壩工程施工過程中，心墻質量的好壞關系到整個工程的安全，而粘土料的含水率直接影響心墻的填筑質量。因此粘土料含水率的控制成為心墻質量控制的關鍵，而土料場往往受自然環(huán)境影響，土料含水率達不到填筑要求，心墻填筑過程中需要對土料翻曬或灑水，本文重點對土料翻曬技術進行分析。

二、土料翻曬的目的

土料翻曬的目的是降低天然含水率，儲存合格心墻土料，總結出一套翻曬方面的經驗，指導日后的翻曬工程。翻曬效果受季節(jié)、氣溫、濕度、風速、天然含水量、翻曬厚度、翻曬方式等諸多因素影響，在當前缺少任何定額資料指導的情況下，總結翻曬經驗，積累有關方面的資料，是土料翻曬工藝的寶貴財富。

三、土料翻曬的一般工序

（一）清表

清除地表以下所有的草皮、樹根、腐植土等不合格土料，一般深度0.5～1.0m。

（二）松土

采用推土機松土器松土，深度一般要求0.35～0.4m。松土的目的是減少翻耕犁阻力，提高翻曬強度，降低部分含水量。

（三）翻曬

采用T220HP推土機帶七鏵犁翻耕，測定含水量（分區(qū)），歷時4h后再測含水量。若含水量不合格，再翻曬，直至含水量合格且無大土塊、泥條等方可進堆集。

（四）土料的堆集、裝運、儲存

土料的堆集既要便于裝運，又要使土料盡量避免大面積碾壓，以防土質結構變化，影響碾壓強度。取土場區(qū)域一般含水量較大，地基承載力較小，裝載機、運輸車輛工作時，土質會變成彈性且下沉，影響工作。所以應在取土場選土質比較堅硬，含水量較小的區(qū)域作為堆集土料帶及運輸道路。土料儲存，一般采用“土?！保环矫婵梢詼p少土料大面積碾壓，另一方面有利于排水、覆蓋集中、儲存量大。土料防雨防曬，一般采用彩條布或塑料紙覆蓋。

四、土料翻曬的經驗規(guī)律

為了測定土料翻曬的主要機械強度、經驗定額、含水量變化規(guī)律、生產量等，結合某大壩工程施工作了一次在特定區(qū)域及條件的翻曬試驗。

試驗場地面積1.6萬m2，東西向160m，南北向100m，取15個點。時間8月15日～20日，室外氣溫25～35℃，日照10～12h，歷時6d，翻曬4層。測定每翻曬一層的高程（自然方），取其平均值，即可測定每天翻曬的工程量。同時還可以測定220HP、410HP推土機松土、翻耕、堆料的機械強度，85、115裝載機配20t自卸車裝、運土料的機械強度及含水量隨氣溫的變化規(guī)律。

（一）土料翻曬的強度

在室外氣溫25～35℃，日照10～12h時三伏天的含礫土料，經試驗測定翻曬一層取土平均厚度11.5cm（自然方），試驗高程數據如下表表示。試驗區(qū)域面積1.6萬m2，所以一層取土平均為1600m3，歷時1.5d，每天可翻曬1000m3（自然方）合格土料，月產量2.5～3.0萬m3，需配備220HP推土機七鏵犁一臺、410HP推土機一臺、115裝載機一臺、6～8輸20t自卸車。

（二）土料翻曬的主要機械強度

220HP推土機七鏵犁翻耕1.6萬m2一遍，歷時3～4h，每小時翻耕 3500～4000m2；410HP 推土機集料 1600m3（自然方），運距60m，歷時9h，計1.5個臺班，每個臺班集料1000m3(自然方)；115裝載機裝、6～8輛自卸車運，平均運距1km，6h可完成1600m3，即115裝載機一個臺班可裝料1600m3（自然方），一輛20t自卸車一個臺班可拉運200～250m3(自然方)。

（三）土料翻曬的機械定額

1.1000m3（自然方）合格土料翻曬及堆集主要機械臺班（翻曬要求兩遍）：220HP推土機七鏵犁1.0個臺班；410HP推土機1.0個臺班。

2.1000m3（自然方）合格土料裝、運（平均運距1km）主要機械臺班：410HP推土機（協(xié)助115裝載機裝料，因土料含水量較大，地基承載力較小，115裝載機自重較大51t）：1.0個臺班;115裝載機：0.625個臺班；20t自卸車:3.75個臺班；220HP推土機：0.5個臺班（“土?！逼搅希?t灑水車：1.0個臺班（場內運輸道路養(yǎng)護）。

（四）土料翻曬的含水量變化規(guī)律

在室外溫度25～35℃，日照10～12h的三伏天，含礫土壤含水量18%～21%，需翻曬一遍，歷時4h。局部大塊、泥條可采用小型鏵犁翻曬一遍，如55型拖拉機；對于含水量或不含礫粘性土，含水量16%～22%需翻曬二遍，歷時8h。

含礫土壤，翻曬前測定含水量17.9%～21%，歷時4h后測定含水量12.9%～15%，下降了5%～6%，平均每小時含水量下降了1.25%～1.5%；對于不含礫或含少許礫土壤，翻曬前測定含水量15.2%～21.1%，翻曬二遍，歷時8h后，測定含水量13.1%～17.6%，下降了3.5%～2.1%，平均每小時含水量下降了0.3～0.4%。

土料翻曬厚度高程測定表 （單位：m）