1、南水北調工程中水泥改性土換填施工技術研究摘要：水泥改性土是指將具有一定自由膨脹率的土料摻入一定比例的水泥（一般不超過8%），以改變其土料的膨脹特性。水泥改性土在南水北調工程中得到廣泛的應用。關鍵詞：水泥改性土 改變 特性 南水北調 應用Abstract:Cement-modified soil refers to the free expansion of a certain soil material mixed with a certain proportion of cement(usually no more than 8),to change its expansion charac

2、teristics of soil materials.Cement-modified soil in water diversion project has been widely applied.Keywords:cement-modified soil characteristics change South Applications.中圖分類號：TQ172 文獻標識碼：A 文章編號： 一、工程概況 南水北調中線一期工程總干渠沙河南黃河南（委托建管項目）潮河段第四施工標段，設計樁號為 SH(3)152+200SH(3)158+200，全長6.0km，施工地界跨鄭州市的中牟縣、航空港區及新

3、鄭市三縣區。渠道為梯形斷面，SH(3)152+200SH(3)158+200段渠底寬度為18.523.5m，內坡1：21：3，渠底高程115.375115.054，渠道二、三級邊坡為1：2.251：2.75，一級馬道(堤頂)寬5.0m，外坡1：1.5，渠道斷面設計流量305m3s、加大流量365m3s，渠道縱比降為1/26000。 其中SH（3）157+225SH（3）158+200段為高地下水位砂質渠坡，需對高地下水位砂質渠坡進行水泥改性土換填處理，從一級馬道及以下換填1.5m厚的水泥改性土，需換填改性土工程量為109175m3。按照設計下發關于總干渠潮河段工程渠道填筑施工技術要求潮河設20

4、1005號設計通知，要求填筑土料技術指標應該滿足：粘粒含量不小于10%，有機質含量不大于5%，填筑土料含水量應為最優含水量的-2%3%之間的粘性土，填筑土料的壓實度不小于98%，干密度不小于1.77g/cm3。填筑用土料應是經過工程地質勘探從渠道開挖獲得的合格土料。填筑土料不應含有冰、樹根、雜質及其他任何由監理工程師確定為不合格的材料。2、 水泥改性土換填工藝流程 土料開采運輸卸料攤鋪揀出雜物破碎大土塊水泥土拌制取樣進行水泥摻量檢測碾壓取樣進行壓實度及水泥摻量檢測 三、水泥改性土施工工法 （1）原材料選擇及工藝試驗 在施工之前，首先通過室內試驗取得弱膨脹土土料的物理指標參數，包括粘粒含量、塑性

5、指數、膨脹率、水泥摻量等。根據室內試驗取得的參數，進行現場碾壓施工工藝試驗，確定碾壓機械及鋪土厚度、碾壓遍數、壓實機械等參數。這些參數在施工中進行驗證，并根據實際情況進行調整。 水泥改性土水泥摻量根據土料膨脹特性，經室內試驗確定，試驗室通過EDTA滴定試驗，繪制水泥含量標準曲線，以便檢測水泥改性土水泥含量，然后進行穩定土路拌機拌合和EDTA滴定試驗，以確定路拌機運行參數。 本工程所用的水泥改性土的改性材料選用42.5普通硅酸鹽水泥，水泥改性土所用天然土料的自由膨脹率控制在21-65%范圍內；水泥摻量為3%。對于不同取土區域，采用不同開采方式開采的土料，分別通過室內試驗取得天然土料的物理力學參數

6、，包括抗剪強度指標，天然含水量，粘粒含量，塑性指數，自由膨脹率，最優含水率，最大干密度等。 （2）施工過程控制 填筑前進行基面清理及驗收，檢測基面的坡度，清除松土。 由自卸車運輸土至填筑工作面，采用“進占法”卸料。 采用推土機將土推平。人工揀出雜草，石塊等雜物，對大顆粒土塊進行破碎處理。為保證碾壓機械的工作面、確保邊角壓實度，鋪土邊線在水平距離上要進行超填。在攤鋪的同時，采用推土機在坡面上推出臺階以保證土體的結合，臺階高度與鋪土層厚相同。在鋪料過程中，嚴格按照碾壓試驗的參數控制鋪料厚度，用插釬檢測。 檢測土料含水率，通過翻曬或者撒水使土料能夠滿足試驗要求的含水率，將袋裝水泥均勻地卸在鋪好的土上

7、面，通過人工用鐵锨將水泥均勻撒在松散土層上面，用路拌機均勻拌合。 拌合后由試驗室通過EDTA滴定試驗檢測水泥摻量是否符合要求，要不符合要求，予以調整使水泥摻量符合要求，即水泥含量平均值不得小于設計摻量，水泥改性土水泥含量標準差不得大于有關技術要求。水泥摻量檢測合格后， 采用凸塊振動碾進行碾壓，碾壓結束后，環刀法取樣檢測壓實度，EDTA滴定試驗檢測水泥摻量 ，合格后進行下一層的填筑。 四、施工質量控制要點 （1）在鋪設第一層時，若下面有砂礫料墊層，可邊進行砂礫料鋪設，邊采用挖掘機在旁邊拌和水泥土，然后用裝載機進占法卸向碾壓工作面。（2）采用路拌機拌和時，為保證拌和的均勻性，路拌機應均勻行走，速度

8、不宜太快，不放過每一個死角。尤其在碾壓層的邊線及兩頭應拌合均勻。 （3）一定要控制好鋪土厚度，不宜太厚或者太薄，以免影響壓實質量。（4）填筑時采用進占法施工，由于換填的厚度小，填土時運輸車輛在同一工作面反復碾壓，造成土料剪切破壞及彈簧土。在邊坡換填時，為減少運輸車輛對填筑面的反復碾壓，采用推土機推送。（5）在碾壓時，由于受天氣影響，填筑層表面風干很快。為保證層間結合，在進行上一層鋪土施工之前，需要對結合面進行灑水。填筑前在原渠坡上逐層進行開蹬處理，臺階高為每一層鋪土的厚度（虛鋪）。 （6）水泥摻量、拌和均勻度、土料含水量、粒徑、拌和用水量、拌和遍數直接影響水泥改性土的質量。在制備水泥土時必須嚴格按照試驗參數進行拌制，嚴格進行檢測。 （7）水泥改性土用路拌機拌制完成后，取樣檢測水泥摻量是否滿足要求，壓實完成后，要在壓實層厚底部1/3處取樣檢測壓實度、拌和均勻度以及水泥含量、含水量，檢測是否滿足要求。 （8）攤鋪時水泥改性土的含水率宜高于最佳含水率的1.02.0，以補償在攤鋪及碾壓過程中的水分損失。 （9）雨季施工應特別注意天氣變化，避免使水泥和混合料受到雨淋。降雨時應停止施工，已經攤鋪的水泥土應快速碾壓、封面并覆蓋。 參考文獻：公路工程無機結合