1、砂卵石填料在南水北调工程中的碾压试验及施工技术摘要：砂卵石在自然界分布广泛，具有透水性强、承载力高、沉降变形小、压实密度大的特点，是一种优良的换填和填筑材料。本文通过对南水北调中线邢台市区段工程中砂卵石填筑的介绍，确定了填筑时的碾压方式、铺料厚度等施工参数，为今后类似工程施工提供了参考。 关键词：砂卵石 填筑 碾压试验 中图分类号：TU521.1 文献标识码： A 文章编号： 1、工程概况 南水北调中线干线一期邢台市区段总干渠全长 15.898km，其中渠道长 15.033km，建筑物长 0.865km，共布置各类建筑物 27 座。工程等别为一等，主要建筑物级别为 1 级，河渠交叉建筑物的设计
2、防洪标准 100 年一遇，校核防洪标准 300 年一遇，左岸排水建筑物设计防洪标准为 50 年一遇，校核防洪标准 200 年一遇，地震设计烈度为 7 度。 该段涉及砂卵石填筑包括七里河倒虹吸进出口、张东村沟排水渡槽槽墩等部位地基换填砂卵石及七里河倒虹吸管身段、张东村沟排水渡槽槽墩等范围的砂卵石填筑，总量 31.3 万方。 2、碾压试验 2.1 试验目的 为了施工时达到设计指标要求，通过碾压试验来确定最佳碾压方式、碾压行车速度、松铺厚度、碾压遍数、铺料级配等施工工艺及参数。 2.2 设计指标 填筑用砂卵石采用基坑开挖料，填筑材料中粒径大于 2cm 的卵砾石含量不小于 60（质量） ，最大粒径不超
3、过 20cm。换填砂卵石相对密度不小于 0.8，回填砂卵石相对密度不小于 0.75。 2.3 试验准备 2.3.1 原材料 回填用料采用七里河倒虹吸基坑砂卵石开挖料，砂卵石中粒径大于2cm 的卵砾石含量不小于 60（质量） ，且最大粒径不超过 20cm。 现场试验室对选取的砂卵石进行最大、最小干密度试验及筛分试验，试验结果为最大干密度 2.31g/cm3，最小干密度 1.96g/cm3，筛分结果满足设计要求。 2.3.2 机械设备配置 现场试验使用的主要机械设备有振动碾（20t）一台、推土机(162kw)一台、自卸汽车（20t） 、装载机（ZL150）一台。 2.3.3 场地布置 碾压试验场地
4、根据施工现场现有条件，选择在七里河营区。该场地宽阔平坦，地基较坚实，距七里河基坑砂卵石开挖料较近，符合碾压试验的场地要求。碾压试验施工前，先用推土机对碾压场地进行修整，再采用 20T 自行式振动碾压实。 碾压试验场地面积 3021m，共设 9 个区域，每个区域有效面积 107m,见表 1。 表 1 区域编号与铺土厚度、碾压遍数对照表 2.4 试验方法 2.4.1 工艺流程 试验场地碾压密实后测量放线，划分各区域，即开始碾压试验。每一场次的试验施工过程为：测量放线埋设基础面观测钢板、观测铺料埋设表面观测钢板、观测碾压试验检测。 2.4.2 砂卵石料的选取 选取七里河基坑开挖砂卵石料进行碾压试验，
5、人工筛选出粒径超过20cm 卵砾石，并弃用。 2.4.3 铺料 采用 20t 自卸车进占后退法铺卸料，推土机或装载机铺料，人工配合辅助，即自卸车行走在经推土机推铺平整的本层填料上，控制 2 档行使。 2.4.4 碾压 试验时自行振动碾采用前进、后退全振搭接法碾压，前进、后退一个来回按两遍计，行走速度控制在 2km/h 左右。 2.4.5 试验检测 用灌水法测不同铺料厚度（40mm、50mm、60mm）不同碾压遍数（4 遍、6 遍、8 遍）后的含水率和干密度，计算出相对密度。试验参照土工试验方法标准 （GB/T50123-1999）和 土工试验规程 （SL237-1999）进行。 考虑到碾压不完
6、全与施工条件一致，所以确定碾压试验实际标准的合格率时，应稍高于设计标准(一般可为 5%左右)。 2.5 试验结果分析 不同碾压条件下干密度试验结果见表 2。 表 2 碾压试验数据 2.5.1 铺料厚度与干密度的关系 铺料厚度与干密度的关系如图 1 所示。从图 1 中可看出，在相同的碾压遍数下，随着铺料厚度的增加，干密度在变小；但如过铺料过薄，则会影响施工进度。因此在满足设计要求的情况下选择合适的铺料厚度，根据本次试验结果铺填厚度选择 60cm。 图 1 2.5.2 碾压遍数与干密度的关系 碾压遍数与干密度的关系如图 2 所示。由图 2 中可看出，在相同的铺料厚度下，随着碾压遍数的增加，干密度在
7、增大。根据试验结果，考虑结果稍高于设计标准，碾压遍数选取 8 遍。 图 2 综上分析，当施工铺料为 60cm 厚时，用 20T 振动碾碾压 8 遍（先静碾 2 遍，再振碾 6 遍）满足设计要求并且效果最好，砂卵石含水率不低于 3%。 3、现场施工流程及注意事项 3.1 施工流程 现场施工流程如下：基础面验收建筑单元边线测量、放线进料、卸料平料、层厚控制碾压取样检测、验收。 3.2 施工中注意事项 （1）严格按照碾压试验确定的参数进行施工。 （2）铺料厚度为 60cm，推土机平料时，根据铺料厚度计算出每车砂砾石料铺开的面积，以便在填筑底面上均匀卸料，随卸随平，在四周竖立标杆并用插钎法随时检查控制
8、铺料厚度。对超厚部位采用人工配合装载机进行清理，对于过大卵石进行人工清除。 （3）碾压时振动碾一次碾压完成，避免漏压、欠压。分段碾压碾迹搭接宽度，垂直碾压方向不小于 0.30.5m，顺碾压方向为 1.01.5m。 （4）按照相关规范对碾压完成后的砂卵石进行严格检测，检测合格后并经监理验收后方可进行下层的填筑。 4、结语 本工程砂卵石填筑完成并经验收后，直接在顶面进行建筑物的施工。目前地基上的构筑物已基本完成，没有出现超过规范要求的沉降现象，得到参建各方一致认可，取得了良好的经济及社会效益。 参考文献： （1）王会侠 郭张峰 韩旭 砂卵石填料在公路路基中的应用 山西建筑 2008 年第 17 期； （2）朱思明 砂卵石换填法在污水处理厂地基处理工程中的应用有色金属加工 2001 年第 1 期； （3）李复勤 刘蔓青 砂卵石地基现场碾压试验研究与应用 研究探索2009 年第 12 期。 作者简介：岳耕（1986- ）男 陕西咸阳人 助理工程师 从事水利水电施工
