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      張家口壩上地區(qū)堤防工程土方碾壓試驗(yàn)及分析

      2017-10-19 01:41:24王麗平
      水能經(jīng)濟(jì) 2017年10期
      關(guān)鍵詞:堤防

      【摘要】主要論述在土方碾壓試驗(yàn)過程中對(duì)土方碾壓參數(shù)的確定和質(zhì)量控制措施。

      【關(guān)鍵詞】壩上;堤防;碾壓試驗(yàn)

      1、工程概況

      張家口市壩上地區(qū)河道治理長(zhǎng)度約8.5km,重新開挖填筑堤防,復(fù)式斷面,上、下游段主槽底寬分別為11m、22m左右,主槽邊坡1:3,堤防頂寬5m,內(nèi)外邊坡1:4,填筑高度2m左右,總寬度70 m—110 m,填筑方量24萬m3。

      2、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和擊實(shí)試驗(yàn)

      設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)填筑土料為壤土,壓實(shí)度不小于0.9,擊實(shí)試驗(yàn)土料最大干密度為1.74g/cm3,最優(yōu)含水率為13.6%。

      3、試驗(yàn)依據(jù)

      《堤防工程施工規(guī)范》(SL260—98);本工程有關(guān)的設(shè)計(jì)要求及規(guī)范要求。

      4、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

      核實(shí)開采的土料是否滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);壓實(shí)機(jī)具是否滿足施工技術(shù)要求;確定適宜、經(jīng)濟(jì)的壓實(shí)參數(shù)、碾壓機(jī)具重量、鋪料厚度、碾壓遍數(shù)、含水量、壓實(shí)沉降量及現(xiàn)場(chǎng)施工控制的技術(shù)措施和檢測(cè)方法。

      5、現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)

      根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)驗(yàn)室出具的擊實(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,碾壓試驗(yàn)的實(shí)際土方填筑干密度達(dá)到1.58g/cm3以上即可滿足要求。

      6、試驗(yàn)機(jī)具

      試驗(yàn)機(jī)械:推土機(jī)、振動(dòng)碾、挖掘機(jī)、自卸汽車;試驗(yàn)工具及檢測(cè)設(shè)備:核子密度儀、水準(zhǔn)儀、塔尺,鋼尺,烘干設(shè)備,環(huán)刀及鋁盒若干、酒精若干、電子天平、擊錘、削土刀、鐵鍬、水桶、塑料袋若干。

      7、試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及實(shí)施

      (1)試驗(yàn)土料的選?。簭膶?shí)際使用的料場(chǎng)選取并檢查不同部位土料的差異情況,土料不含雜草、腐殖土等,為保證土料均勻混合,采用立式開采。

      (2)鋪料厚度分別為30 cm、35 cm 、40cm。測(cè)試了填筑厚度和碾壓遍數(shù)不同情況下的沉降量和干密度試驗(yàn),用核子密度儀檢測(cè)法與環(huán)刀法進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)干密度值。

      (3)試驗(yàn)參數(shù)選擇

      根據(jù)本工程實(shí)際情況,確定施工鋪土厚度和碾壓遍數(shù)的組合進(jìn)行試驗(yàn)。鋪土厚度和碾壓遍數(shù)組合為用YZ16B自行式振動(dòng)碾,碾壓方式用進(jìn)退錯(cuò)距法,鋪料厚度分別選取30cm、35cm、40cm,振動(dòng)碾壓遍數(shù)均為2、4、6、8遍,取樣個(gè)數(shù)均為36個(gè)。

      (4)試驗(yàn)場(chǎng)地布置

      試驗(yàn)場(chǎng)地布置在平坦的地方,用推土機(jī)推平。場(chǎng)地規(guī)格為:長(zhǎng)51m、寬8m。分為三個(gè)長(zhǎng)度為15mr 試驗(yàn)區(qū)長(zhǎng)度A、B、C,試驗(yàn)區(qū)間隔3m,每個(gè)試驗(yàn)區(qū)劃分為4條寬為2m碾壓條帶: A1、A2、A3、A4和B1、B2、B3、B4和C1、C2、C3、C4。土料沿試驗(yàn)區(qū)堆卸,推平、碾壓,每個(gè)條帶分2m×2m范圍的3個(gè)取樣區(qū)。

      (5)試驗(yàn)方法

      在試驗(yàn)區(qū)的4個(gè)碾壓條帶對(duì)3種鋪料厚度進(jìn)行不同碾壓遍數(shù)試驗(yàn),測(cè)量沉降量、檢測(cè)干密度。對(duì)比三個(gè)區(qū)的碾壓曲線,確定出適宜、經(jīng)濟(jì)的施工鋪料厚度、碾壓遍數(shù)。對(duì)比試驗(yàn)用核子密度儀檢測(cè)法與環(huán)刀法。

      (6)碾壓試驗(yàn)步驟

      1) 在A區(qū),自卸汽車用倒退法在碾壓條帶內(nèi)鋪料,厚度為30cm,推土機(jī)平整,用水準(zhǔn)儀準(zhǔn)確控制鋪料厚度與平整度。

      2) 振動(dòng)碾靜碾(不振動(dòng))2遍,平整土料表面,每一試驗(yàn)區(qū)按照2m×2m方格網(wǎng)點(diǎn)距布置沉降量測(cè)點(diǎn)位置,每一條帶測(cè)點(diǎn)布置10個(gè)。用水準(zhǔn)儀對(duì)每一試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量,確定靜碾2遍的沉降量。

      3) 振動(dòng)碾對(duì)A試驗(yàn)區(qū)慢一檔(行駛速度3km/h)強(qiáng)振2遍,用水準(zhǔn)儀測(cè)量碾壓后各個(gè)測(cè)點(diǎn)的高程,計(jì)算沉降量;按照2m×2m的間距在A1條帶分別用核子密度儀和環(huán)刀法取樣3個(gè),測(cè)定A1條帶振壓2遍的干密度。用振動(dòng)碾對(duì)A2、A3、A4條帶慢一擋強(qiáng)振2遍,用水準(zhǔn)儀測(cè)量碾壓后各個(gè)測(cè)點(diǎn)的高程,計(jì)算沉降量,在A2條帶按照2m×2m的間距分別用核子密度儀和環(huán)刀法取樣3個(gè),測(cè)定A2條帶振壓4遍的干密度。用振動(dòng)碾對(duì)A3、A4條帶再?gòu)?qiáng)振2遍,用水準(zhǔn)儀按同樣的方法測(cè)量計(jì)算沉降量,在A3條帶按照2m×2m的間距分別用核子密度儀和環(huán)刀法取樣3個(gè),測(cè)定振壓6遍的干密度。再用振動(dòng)碾對(duì)A4條帶強(qiáng)振2遍,用水準(zhǔn)儀測(cè)量計(jì)算沉降量,在A4條帶按照2m×2m的間距分別用核子密度儀和環(huán)刀法取樣3個(gè),測(cè)定A4條帶振壓8遍的干密度。核子密度儀測(cè)定的數(shù)值與灌水法測(cè)定的干密度相比較。

      4) 用同樣的步驟測(cè)量出B、C試驗(yàn)區(qū)各個(gè)條帶的沉降量和干密度。

      8、試驗(yàn)成果整理及分析

      (1)整理土方回填碾壓試驗(yàn)沉降量記錄表、土方回填試驗(yàn)干密度(環(huán)刀法)檢測(cè)記錄表、土方回填碾壓試驗(yàn)成果表。繪制碾壓遍數(shù)與干密度的關(guān)系曲線圖和碾壓遍數(shù)與沉降量的關(guān)系曲線圖。

      (2)成果分析

      從試驗(yàn)成果表和曲線圖可以看出,鋪料厚度相同時(shí),在碾壓2~4遍過程中,沉降量隨碾壓遍數(shù)的增加而增加,在碾壓4~6遍過程中,沉降量增加很小,在碾壓4~8遍過程中,沉降量增加很小或停止增加,說明土體已壓實(shí)。

      從試驗(yàn)成果表和曲線圖可以看出,壓實(shí)干密度(壓實(shí)度)隨碾壓遍數(shù)的增加而增大,隨鋪土厚度的增加而減小,符合一般填筑材料的工程特性。

      從試驗(yàn)成果表可以看出:三個(gè)不同鋪土厚度,在碾壓2遍后,壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

      松鋪厚度30cm碾壓4遍后,松鋪厚度35cm碾壓4遍后,松鋪40 cm碾壓6遍后,壓實(shí)干密度最小值分別為1.595g/cm3、1.582g/cm3、1.589g/cm3,最大值分別為1.599g/cm3、1.595g/cm3、1.594g/cm3,平均值分別為1.597g/cm3、1.587g/cm3、1.591g/cm3,含水率分別在11.0%~12.0%、10.8%~11.2%、10.7%~11.1%,平均壓實(shí)度分別為0.92、0.91、0.91滿足設(shè)計(jì)要求。

      9、試驗(yàn)結(jié)論

      綜合分析試驗(yàn)成果,最優(yōu)施工碾壓技術(shù)參數(shù)為用YZ16B振動(dòng)碾,慢1檔,鋪土厚度35cm,碾壓4遍,沉降量2.5cm,含水率10.8~11.2%,壓實(shí)度0.91,滿足要求。

      碾壓方法:振動(dòng)碾行走方向平行于堤軸線;分段分片碾壓,相鄰作業(yè)面的搭接碾壓寬度,平行堤軸線方向不應(yīng)小于0.5m,垂直堤軸線方向不應(yīng)小于3m;碾壓采用進(jìn)退錯(cuò)距法,碾跡搭壓寬度應(yīng)大于10cm。

      10、結(jié)語

      張家口市壩上地區(qū)一年四季溫差大,四季多風(fēng),風(fēng)力在6級(jí)以上的天數(shù)較多,強(qiáng)大的風(fēng)力對(duì)土質(zhì)產(chǎn)生極大的風(fēng)化和破壞作用,致使土質(zhì)顆粒粒徑變得很小,土質(zhì)沙化,周而復(fù)始,年復(fù)一年,惡性發(fā)展,最終導(dǎo)致堤防破壞,淤積河道,使河道治理工程不能發(fā)揮應(yīng)有的效益,故要做好水土保持工程建設(shè)是必須的,種樹、種草以達(dá)到保護(hù)河道堤防,保證河道治理工程的正常運(yùn)行。

      作者簡(jiǎn)介:王麗平(1972.11.)女(漢族)河北張家口人,助理工程師,從事水利水電工程施工管理,施工技術(shù)工作。

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