河道治理工程堤防填筑碾壓試驗探討

1、 PAGE PAGE 5摘要山西省滹沱河重點段河道治理工程，位于盂縣、定襄縣、忻府區(qū)和原平市境內，其中定襄縣、忻府區(qū)和原平市滹沱河沿岸地勢較平坦，設計為土質堤防。文章在考慮工程所在的位置、環(huán)境、水文、土料質量等綜合因素基礎上，通過碾壓試驗方式確定了各項施工條件下經濟可行的參數(shù)，為科學制定施工方案、控制工程施工質量的關鍵指標、保證施工質量提供了科學依據(jù)。關鍵詞土質堤防；碾壓試驗；粘性土；無粘性土；滹沱河重點段1 工程概況山西省滹沱河重點段河道治理工程，位于盂縣、定襄縣、忻府區(qū)和原平市境內，其中定襄縣、忻府區(qū)和原平市滹沱河沿岸地勢較平坦，設計為土質堤防；盂縣境內地勢為山區(qū)峽谷段，設計為漿砌石堤防。

2、本工程治理河道總長度為87.28km，堤防級別為4 級。通過碾壓試驗分析，確定土質堤防工程的土方填筑施工參數(shù)。定襄縣、忻府區(qū)和原平市滹沱河治理段左、右岸新建堤防長48.34km，加固堤防長86.46km，設計為梯形斷面的土堤，臨河側及背河側邊坡均為1 2 ，依據(jù)地形堤防高程833.651 738.3m，高程差為95.351m，規(guī)劃的堤距寬度為300 450m。2 試驗布置及過程本堤防填筑碾壓試驗場地，布置在滹沱河定襄縣段右岸，樁號為R89+281 R89+330 ，試驗場地長49m、寬20m，以堤軸線為中心線，參考鋪料厚度，試驗場共劃分為6 個試驗小塊，每個試驗小塊為一個試驗單元，每個試驗單元

3、長15m寬10m，中心線方向的試驗單元鋪料厚度之間設2m的過渡段。中心線一側為A1 A3 區(qū)粘性土試驗區(qū)，另一側為B1 B3 區(qū)無粘性土試驗區(qū)；該試驗對選用的試驗單元擬定鋪料厚度，A1 和B1 試驗單元鋪料厚度30cm，A2 和B2 試驗單元鋪料厚度40cm，A3 和B3 試驗單元鋪料厚度50cm。碾壓試驗場區(qū)布置圖詳見圖1 。根據(jù)堤防工程施工規(guī)范（SL260-2014 ）的規(guī)定，鋪料厚度在30 50cm區(qū)間的土塊限制直徑不超過15cm，故本試驗參考規(guī)范規(guī)定，土料限制粒徑不超過15cm。為防止運輸土料車輛對試驗區(qū)形成超壓，鋪料方式選用“后退法”卸料，裝載機整平。本工程壓實指標，粘性土設計的壓實

4、度不低于0.91 ，無粘性土設計的相對密度不低于0.60 。土方填筑試驗前，先平整好選定的試驗場地，碾壓密實達到堤防主體設計壓實指標，并對面層進行拋毛，以避免堤基層對碾壓試驗的影響。本試驗碾具，選用18t振動碾的自有機械，試驗結束后，根據(jù)試驗結果判斷其適用情況；參考其他工程施工經驗，本試驗擬定碾壓行車速度為2km/h、振動頻率為28Hz；擬定碾壓遍數(shù)為靜壓1 遍、振碾4 遍。碾壓試驗過程中為避免碾壓方式不當造成的漏壓、超壓，隨時觀測土方填筑的剪力破壞情況。試驗過程中為控制好鋪土厚度及觀測沉降量，在土料填筑的試驗區(qū)外布置控制基樁，用水準儀測量各試驗單元布置網(wǎng)絡測點的初始厚度與相對高程，并做好記錄

5、。每碾壓一遍，均分別量測各網(wǎng)格測點在碾壓前后相對高程及沉降量的變化。每遍碾壓完成后測量高程的同時，在相應試驗單元填筑面上采用環(huán)刀法均勻取12 個試樣，測定干密度。3 試驗成果分析3.1 粘性土碾壓試驗參數(shù)本試驗鋪料厚度為30cm時，靜碾1 遍振碾3 5 遍時，壓實度合格率高，鋪料厚度較小，該參數(shù)組合不經濟；鋪料厚度為40cm時，靜碾1 遍振碾4 遍時，壓實度在92.2 94.4 ，平均壓實度為93.3 ，鋪料厚度與碾壓遍數(shù)較經濟，屬于滿足設計填筑要求的參數(shù)組合；鋪料厚度為50cm時，靜碾1 遍振碾3 4 遍后，壓實度存在不合格點，從而造成質量不合格，應舍棄該參數(shù)組合，A1 A3 區(qū)試驗參數(shù)見表

6、1 。綜上所述，粘性土填筑最優(yōu)技術參數(shù)組合為：鋪土厚度40cm，靜碾1 遍振碾4 遍。3.2 無粘性土碾壓試驗參數(shù)本試驗鋪土厚度為30cm時，靜碾1 遍振碾3 遍、4 遍、5 遍后，相對密度合格率高，鋪料厚度較小，該參數(shù)組合不經濟；鋪料厚度為40cm時，靜碾1 遍振碾4 遍時，相對密度在0.64 0.66 ，平均相對密度為0.65 ，鋪料厚度與碾壓遍數(shù)較經濟，屬于滿足設計填筑要求的參數(shù)組合；鋪土厚度為50cm時，靜碾1 遍振碾3 遍、4 遍后，相對密度存在不合格點，工程質量難以保證，不應選擇該參數(shù)組合，B1 B3 區(qū)試驗參數(shù)見表2 。綜上所述，無粘性填筑土最優(yōu)技術參數(shù)組合為：鋪土厚度40cm，

7、靜碾1 遍振碾4 遍。3.3 其他參數(shù)本試驗采用自有機械18t振動碾進行試驗，擬定的行走速率2km/h和振動頻率28Hz滿足施工要求；取樣測得粘性土含水量在16.0%17.7%，無粘性土含水量在12.4%13.6%，試驗結果表面范圍含水量可以滿足施工要求控制的壓實指標。試驗過程中控制土塊兒限制直徑不大于15cm，滿足施工要求。4 結語由試驗數(shù)據(jù)可知：在鋪料厚度相同的情況下，選用的18t振動碾碾壓1 3 遍時，沉降量隨碾壓遍數(shù)的增多而增加；碾壓至4 5 遍時，沉降量增大較少或者不再繼續(xù)增大；鋪料厚度相同時，碾壓遍數(shù)逐步增加，壓實度與相對密度隨之而增大；碾壓遍數(shù)相同時，鋪土厚度越大，壓實度或相對密度隨之而減小。以上試驗結