1、湖北兴隆水利枢纽电站厂房工程水泥砂褥垫层生产性试验与成果分析中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号： 一、工程概况 兴隆水利枢纽位于汉江下游湖北省潜江、天门市境内，上距丹江口枢纽 378.3km，下距河口 273.7km，由泄水闸、船闸、电站厂房、鱼道、两岸滩地过流段及交通桥组成，正常蓄水位 36.2m，水库总库容 4.85 亿m3，灌溉面积 327.6 万亩，规划航道等级级，电站装机容量 40MW。兴隆电站厂房基础主要采用水泥土搅拌桩复合地基，水泥土搅拌桩桩径800mm。搅拌桩与建基面间铺设 20cm 水泥砂褥垫层。 二、试验目的 1、为确定施工过程中各项指标，对水泥砂褥垫层进行生产性试
2、验。核实水泥砂褥垫层设计填筑标准的合理性。 2、根据现场生产性试验确定各种施工参数，松铺厚度、碾压变数、碾压设备等，以达到设计标准的夯填度、相对密度、渗透系数。 3、通过生产性试验完善施工工艺及施工措施。 三、施工准备 1、试验场地选择，并对场地进行平整及压实；对试验区基面进行测量并形成记录。 2、水泥及粉细砂等材料准备及压路机等设备就位。 3、根据室内试验成果，计算出各种材料（水泥、粉细砂、水）用量，并形成配料单，严格按照配料单进行拌料。 4、按照设计参数及室内试验成果，确定拌合料的松铺厚度； 四、施工参数 设计指标： 1水泥掺量 4.5% 2.夯填度0.87 3.相对密度0.7 4.渗透系
3、数 K3di10-4cm/s（i=19） 根据外委室内试验结果，水泥砂的各种最小干密度和最大干密度如下表 表 4-1 根据砂的最大干密度（dmax） 、最小干密度（dmin）以及设计相对密度 Dr，按照公式，反算得出，掺量 4.5%水泥时，其要求干密度1.45，掺量为 6%水泥时，其要求干密度1.46。 五、试验场地选择及试验方案 1、试验场地选择在兴隆电站厂房标拌和站左侧的平地上，占地面积约 81m2，将试验场地划 10 块，总占地面积 90*90m2。 2、碾压设备采：用 2.2kw 平板夯及功率为 4kw 的 HZD-200 手扶夯。 3、根据设计夯填度0.87 及设计图纸要求水泥砂褥垫
4、层厚度20cm，反推出松铺厚度 23cm，碾压试验现场控制虚铺厚度为25cm26cm。 六、碾压试验方法 1、试验前首先对粉细砂开采区进行含水率检测。检测结果表明：剥离覆盖层以下 100cm 粉细砂料含水率在 6.4%0.2%， 2、水泥砂拌和据试验室开具的料单准确控制粉细砂的含水率和水泥掺量 3、采用 15t 自卸汽车运输，人工进行摊铺、平整、找平。 3、现场层厚、平整度控制：用水准仪检查铺土平均松铺厚度，2m 工程检尺检查平整度，满足要求后进行碾压。 4、碾压：每层按预定碾压遍数进行碾压。2.2kw 平板振捣器夯实对水泥粉细砂分别进行 3 遍、5 遍、7 遍夯实；4kwHZD-200 手扶
5、夯夯实对水泥粉细砂分别进行 4 遍、6 遍夯实。 5、质量检测：将表面土层用铁锹清除和取样，取样深度为铺土压实层的 1/4 处，环刀法取样。每块检测 2 个点，点位均匀地分布在试验段的平面上，取样完成后对试验坑进行同类水泥砂回填、夯实并做标记，以避免试坑重复取样。采用酒精燃烧法检测含水率。对各试验组合进行土样测定采集数据、计算含水率、干密度和相对密度。 七、成果整理 粉细砂夯填度计算公式：夯填度= 粉细砂相对密度计算公式： 粉细砂注水渗透试验计算公式： Dr -相对密度 -最大干密度，g/cm3 -最小干密度，g/cm3 -实测干密度，g/cm3 K-试验土层渗透系数，cm/s Q-注入流量，
6、L/min F-试环面积，cm2 八、数据分析 根据试验成果对数据进行分析，结果如下描述： 1、2.2kw 平板振捣器夯实 水泥掺量为 4.5%、含水率 12%1%时，对水泥粉细砂分别进行 3 遍、5 遍、7 遍夯实，相对密度分别 0.6、0.73、0.78；夯填度分别为0.92、0.82、0.76 水泥掺量为 6%、含水率 12%1%时，对水泥粉细砂分别进行 3 遍、5遍、7 遍夯实，相对密度分别 0.59、0.71、0.74；夯填度分别为0.89、0.83、0.76 2.2kw 平板振捣器夯实 5 遍、7 遍均能达到设计要求，但夯实 5 遍的相对密度及夯填度偏低。 2、4kwHZD-200
7、 手扶夯夯实 水泥掺量为 4.5%、含水率 12%1%时，对水泥粉细砂分别进行 4 遍、6 遍夯实，相对密度分别 0.76、0.82；夯填度分别为 0.77、0.73 水泥掺量为 6%、含水率 12%1%时，对水泥粉细砂分别进行 4 遍、6遍夯实，相对密度分别 0.76、0.78；夯填度分别为 0.79、0.77 4kwHZD-200 手扶夯夯实 4 遍、6 遍均能达到设计要求，夯实 4 遍完全能满足设计要求 九、结论 选择同样碾压遍数、设备，含水率 121%时，4.5%水泥掺量粉细砂的相对密度优于 6%水泥掺量粉细砂的相对密度 不同掺量的水泥粉细砂，选用 4kwHZD-200 手扶夯的压实效果均优于2.2kw 平板振捣器的压实效果；试验结果统计见下表 表 9-1 正式施工时，拌合水泥掺量为 4.5%，含水率 12%1%，压实设备主要选用 4kwHZD-200 手扶夯对水泥砂褥垫层进行 4 遍压实，在边角、斜坡部位选用 2.2kw 平板振捣器碾压 7 遍。夯填度以 4kw 功率的 HZD-200 手扶夯压实四遍的夯填度 0.77 反算，虚铺厚度控制在 25cm。 十、结语 在兴隆电站厂房施工中按照工艺性试验结论指导、控制施工，保证了水泥砂褥垫层的施工质量，取得良好的质量效益；为水利工程中水泥搅拌桩复合地基中的水泥砂褥垫层施工取得了新型可借鉴的工艺经验。
