中小型水利工程水泥土地基處理施工方法及監(jiān)理控制解析

□童利勇（南昌藍(lán)水工程監(jiān)理有限責(zé)任公司）

0 引言

水泥土在建筑項(xiàng)目中有著非常廣泛的應(yīng)用，目前我國(guó)在水泥土研究使用上取得了一定的成果，但具體的使用章程和規(guī)范還有待進(jìn)一步的完善。水泥土主要是在素土中摻入水泥，進(jìn)行攪拌后壓實(shí)，當(dāng)水泥的強(qiáng)度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行施工使用，這樣可以加強(qiáng)地基強(qiáng)度。水泥土在公路路基等施工項(xiàng)目中應(yīng)用廣泛，而在中小型水利工程中的使用和研究相對(duì)較少，文章結(jié)合我國(guó)南部某中小型水利工程這一具體案例，對(duì)水泥土的施工要點(diǎn)和監(jiān)理控制進(jìn)行闡述，以期對(duì)水泥土在水利工程中更好地使用和研究提供幫助。

1 工程情況概述

我國(guó)南部某中小型水利工程的實(shí)施宗旨是為了提高當(dāng)?shù)氐姆篮槟芰Γ?013年開(kāi)建。整個(gè)工程項(xiàng)目需要建立3個(gè)相關(guān)閘站，文章主要探討其中北閘站的水泥土的施工要點(diǎn)。北閘站位于當(dāng)?shù)毓I(yè)園區(qū)的東北角，長(zhǎng)江的兩條支流在這里形成交匯。北閘站在建成后，對(duì)于當(dāng)?shù)氐目购椤⑿钏?、排水等方面?huì)起到顯著作用。閘站共有5個(gè)泵室和1個(gè)閘室，上下游各有一個(gè)連接段和一個(gè)消力池段以及泵閘室段。上下游連接段在平面上的尺寸都為55m×10m，上下游消力池段的尺寸分別為34.90m×9m、34.90m×8.30m，泵閘室段的尺寸為34.90m×10m。在總體設(shè)計(jì)的時(shí)候，規(guī)定壓實(shí)度為96.50%，向下游連接段和上游消力池段的水泥土處理采用6.50%標(biāo)準(zhǔn)，其余兩段設(shè)計(jì)采用8.50%進(jìn)行處理。

2 施工前準(zhǔn)備措施

2.1 對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)

水泥土地基的處理是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程，在施工前要做好充足的準(zhǔn)備工作。監(jiān)理部門要對(duì)水泥和素土的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，需要送到檢測(cè)中心進(jìn)行檢測(cè)的項(xiàng)目有：

2.1.1 所使用的水泥的規(guī)格

在本工程中，所要用到的水泥型號(hào)是P.042.5水泥，在檢測(cè)結(jié)果中顯示出：檢測(cè)達(dá)標(biāo)，水泥的開(kāi)始凝結(jié)時(shí)間為179min，完成凝結(jié)的時(shí)間為223min，監(jiān)理部門對(duì)水泥的使用意見(jiàn)為允許使用。

2.1.2 水泥劑量測(cè)試

通過(guò)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線試驗(yàn)，對(duì)EDTA的平均耗量進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，所得出的數(shù)據(jù)作為以后的相關(guān)工作提供實(shí)際依據(jù)。

2.1.3 水泥最優(yōu)含水量測(cè)驗(yàn)

通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)，得出工程中8.50%水泥土的最優(yōu)含水量保持在14.80%比較恰當(dāng)。

2.2 對(duì)施工分段工作進(jìn)行部署

由于閘門項(xiàng)目是分段設(shè)計(jì)的，所以對(duì)于各段的水泥土地基項(xiàng)目要區(qū)別對(duì)待。在實(shí)際的工作中，由于施工過(guò)程的復(fù)雜性，多數(shù)情況下一次施工達(dá)不到要求，所以要進(jìn)行分段施工工作。同時(shí)在進(jìn)行施工分段工作部署的時(shí)候，要注意與水泥土施工有緊密聯(lián)系的底板施工項(xiàng)目進(jìn)行配合。

2.3 基坑排水工作的處理

在本工程的實(shí)施中，技術(shù)部門通過(guò)實(shí)地勘察，發(fā)現(xiàn)在基面下15m處的位置，土質(zhì)性質(zhì)為粉質(zhì)粘土。這種粘土的透水性和砂土相比稍弱，針對(duì)這種土質(zhì)，技術(shù)部門通過(guò)分析討論，最終決定采用輕型機(jī)點(diǎn)法降水。通過(guò)在泵閘室基坑周圍進(jìn)行使用，對(duì)于阻截坑外來(lái)水、排出坑內(nèi)積水起到了很好的效果，確保了地下水位的穩(wěn)定。

監(jiān)理部門對(duì)待此環(huán)節(jié)的監(jiān)控重點(diǎn)為：要對(duì)實(shí)際土質(zhì)進(jìn)行檢查，判斷排水措施是否符合要求；檢查實(shí)際排水情況，觀察基坑表面是否無(wú)水。

2.4 對(duì)土料進(jìn)行合理選擇

在地基處理的過(guò)程中，土料選擇的好壞對(duì)于水泥土的整體效果具有重大意義。施工單位應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，在附近選擇沒(méi)有雜質(zhì)、凍土的素土作為施工材料。在本工程中，施工單位選擇的土料來(lái)自于距離施工地點(diǎn)25m外的河岸上，在對(duì)土質(zhì)進(jìn)行處理后再進(jìn)行挖掘工作，深度約為35cm，確保土方量滿足施工要求。在對(duì)土料進(jìn)行挖掘的時(shí)候，要正確選擇挖掘時(shí)機(jī)。如果地下水位比較高，或者當(dāng)?shù)叵逻^(guò)雨，那么挖掘時(shí)間一般要比較提前，確保土料的曬制達(dá)到要求。

在土料挖掘完成后，對(duì)于貯存工作也要引起注意。土料的堆放地點(diǎn)要和基坑保持一定距離，進(jìn)行分堆貯存，為以后水泥土的攪拌提供便利。為了減少降雨對(duì)于土料質(zhì)量造成影響，要對(duì)土堆采取防雨措施，一般情況是蓋上防水效果良好的防雨布。在堆放過(guò)程中還要隨時(shí)對(duì)土堆進(jìn)行檢查，測(cè)量含水量是否保持在規(guī)定范圍之內(nèi)。

在這里介紹一種比較具有操作性的方法進(jìn)行含水量的檢測(cè)，將土握在手中捏成團(tuán)狀，然后輕輕擠壓，土塊就成碎塊掉在地上，這時(shí)說(shuō)明含水量已經(jīng)達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)。

2.5 檢驗(yàn)基槽工作

在準(zhǔn)備工作的最后階段進(jìn)行基槽檢驗(yàn)工作。首先確定各方面準(zhǔn)備就緒，在土質(zhì)達(dá)標(biāo)的情況下，施工方可以去掉保護(hù)層，報(bào)請(qǐng)監(jiān)理人員進(jìn)行初步檢驗(yàn)；監(jiān)理人員在初檢合格之后，再通知工程聯(lián)合小組進(jìn)行正式檢驗(yàn)。

3 具體施工方法和對(duì)應(yīng)的監(jiān)理控制

3.1 對(duì)土料含水量進(jìn)行嚴(yán)格控制

由于土料的含水量是處在變化之中的，在施工的開(kāi)始階段，要再次進(jìn)行土料含水量的檢測(cè)。根據(jù)規(guī)定，土料的含水量在整個(gè)水泥土含水量±2.5%之間的時(shí)候，壓實(shí)效果最佳。如果施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的含水量沒(méi)有達(dá)到最優(yōu)效果，這時(shí)監(jiān)理就要及時(shí)地叫停相關(guān)工作。

3.2 開(kāi)始水泥土的攪拌工作

中小型水利工程進(jìn)行水泥土攪拌和一般的路面工程攪拌有很大不同，受限于施工面的影響，水泥土攪拌機(jī)無(wú)法選擇路拌機(jī)進(jìn)行攪拌。在本工程中，所使用的水泥土攪拌機(jī)的斗容量只有1 m3。在進(jìn)行攪拌工作前，要先稱出一平斗土料的重量，在以后的工作中以此為基準(zhǔn)，按整個(gè)重量的8.50%加入水泥。水泥土攪拌的地點(diǎn)要進(jìn)行整平工作，確保土地表面沒(méi)有雜質(zhì)，防止在攪拌過(guò)程中雜質(zhì)的摻入。

3.3 對(duì)水泥劑量進(jìn)行檢驗(yàn)

在水泥土攪拌好后，監(jiān)理要對(duì)水泥劑量進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的方式采取隨機(jī)抽樣的模式。通過(guò)檢測(cè)，工程8.50%水泥土的水泥劑量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，符合設(shè)計(jì)時(shí)的相關(guān)要求。

3.4 進(jìn)行鋪土工作

鋪土工作是整個(gè)地基施工中最重要的一項(xiàng)工作，在實(shí)際操作中要注重壓實(shí)工作，確保鋪土厚度達(dá)到要求。在工程中，由于施工面積較小，所以在碾壓機(jī)械的選擇上受到了一定限制，通過(guò)分析，最終選擇了平板沖擊夯。該機(jī)械的沖擊力可以保證穿透一定程度的鋪土，由于自身的重量不大，在保證沖擊力的條件下不會(huì)破壞已經(jīng)凝結(jié)的下層水泥土。在實(shí)際施工中，鋪土厚度達(dá)到了23cm，通過(guò)技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)的研究，平板沖擊夯可以達(dá)到相關(guān)要求。同時(shí)，在下層水泥土凝結(jié)后，在上面的施工沒(méi)有對(duì)下層水泥土產(chǎn)生破壞。

在鋪土壓實(shí)的過(guò)程中，施工人員要隨時(shí)對(duì)壓實(shí)程度進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，從而制定出接下來(lái)需要進(jìn)行壓實(shí)的次數(shù)。在本工程中，通過(guò)7～9次的夯擊之后，整體的壓實(shí)度達(dá)到了96.50%，滿足規(guī)定要求。施工時(shí)，夯擊的次數(shù)要有準(zhǔn)確的控制，如果壓實(shí)次數(shù)較少則達(dá)不到要求，而壓實(shí)次數(shù)過(guò)多則有可能損壞下層壓實(shí)土體。

在鋪土工作中，監(jiān)理控制要對(duì)壓實(shí)度和沖擊時(shí)間進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控。在壓實(shí)度上要保證水泥土達(dá)到相關(guān)的規(guī)定要求，要對(duì)土料的實(shí)際含水率、沖擊次數(shù)等進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè)；在沖擊時(shí)間上要確保在初次凝結(jié)前完成，控制施工器具的使用和備用數(shù)量。在本工程中，施工單位一共使用了6臺(tái)平板沖擊夯，1臺(tái)備用，每層水泥土施工所用時(shí)間為180min左右，水泥和水泥土的初次凝結(jié)時(shí)間分別為164min和204min左右。

3.5 進(jìn)行施工段連接

由于客觀條件的限制，中小型水利工程在進(jìn)行地基施工的時(shí)候都是分段進(jìn)行的，所以在實(shí)際工作中要注意施工段之間的連接工作。在本工程中，為了保證地基的完整性，在進(jìn)行完泵閘室的地基施工后，與上下游的消力池段連接的地方作業(yè)大約80cm。在接下來(lái)施工的時(shí)候，將兩個(gè)分段交接的地方做成臺(tái)階形狀，并進(jìn)行平壓夯實(shí)，最終保證了整個(gè)地基施工的完整度。

3.6 后期的維護(hù)工作

在水泥土地基施工完成之后，施工單位要根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行相應(yīng)的后期維護(hù)工作。在本工程中，由于施工時(shí)間是在三月份，氣溫比較合適，大約在6°～18°之間，施工在白天進(jìn)行，晚上不需要進(jìn)行必要的維護(hù)。但如果施工環(huán)境比較惡劣，氣溫比較低，這時(shí)就要進(jìn)行保溫工作，可以選擇遮蓋品進(jìn)行覆蓋，防止由于氣溫低對(duì)土體造成損壞。

4 結(jié)語(yǔ)

中小型水利工程水泥土地基的處理比較復(fù)雜，影響因素很多，在施工和監(jiān)理過(guò)程中，要對(duì)土料含水量和水泥劑量進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)，對(duì)壓實(shí)器械進(jìn)行正確選擇，對(duì)壓實(shí)次數(shù)和壓實(shí)效果進(jìn)行正確分析，分段連接進(jìn)行正確處理，通過(guò)全方位立體式的質(zhì)量控制，最終確保地基施工順利完成。

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