淺談水泥改性土填筑質量控制

【摘要】水泥改性土處理是將一定比例的水泥摻入膨脹土中，充分拌合發生物理和化學反應，使其穩定性得到提高，從而達到改善膨脹土的效果，并在一定程度上提高土體強度或承載力。本文主要介紹水泥改性土填筑的質量控制措施。

【關鍵詞】水泥；改性土；路拌法；廠拌法；質量控制

膨脹土（巖）問題是南水北調中線工程中的一個重要地質問題，工程沿線膨脹土（巖）渠段長約335.8km。因由膨脹土（巖）組成的渠坡容易發生滑坡和襯砌板破壞，故工程施工中尤為重視。在膨脹土中摻加水泥可以明顯改善土料的膨脹性，因此水泥改性土技術在膨脹土地區得到廣泛應用。

水泥改性土在填筑過程中容易出現如下問題：拌合不均勻、漏壓、彈簧土、剪切破壞等，故需要從拌合料的生產到現場填筑等各個環節加以嚴格控制。下面簡單介紹幾種常用的水泥改性土質量控制措施。

1、水泥改性土的材料控制

（1）采用的水泥質量應符合要求，宜采用P.O42.5水泥，嚴禁采用過期或不合格水泥。

（2）根據所選用土料，通過室內試驗取得天然土料的物理力學參數，包括抗剪強度指標、天然含水量、塑性指標、自由膨脹率、最優含水量、最大干密度等。

（3）在改性土生產前應將土料根據其含水量采取妥善的堆放及保護措施，土料場應備有防雨或遮陽設施。

2、水泥改性土的生產控制

生產水泥改性土有兩種方法：廠拌法和路拌法。為了提高施工進度加快水泥改性土的換填，實際工程中可采用廠拌法與路拌法相結合。

（1）碎土

膨脹土粘性高、易結塊、結核多，碎土后的粒徑直接影響著膨脹土水泥改性的效果，所以現場技術人員務必要做好膨脹土改性拌和前的碎土質量控制，剔除土料內徑大于5cm的土石塊。施工中還要注意土料含水量的控制，因含水量的大小直接影響著機械碎土的功效和質量，越接近最優含水率碎土效果越好，故現場需勤測土料含水率。

（2）拌和

改性土拌合方式分為路拌法（路拌機）和廠拌法（穩定土拌和

機），其中路拌法又可分為集中路拌和施工現場路拌。施工現場路拌是把土料攤鋪在換填層上，按比例鋪灑水泥，用路拌機就地拌和均勻（此法質量控制較困難，不宜采用）。集中路拌與廠拌略為相似，只是拌和場地設置不同，集中路伴主要在相對固定的場所進行，用路拌機拌和均勻后運到施工現場，而廠拌主要在穩定土拌合站進行，二者均有利于質量控制和減少污染。從功效和拌合質量保證方面選擇，實際工程中可采用穩定土拌和機集中拌制與路拌機集中路拌相結合。

路拌程序：土料開采運輸→畫方格線對待鋪料區進行均分→攤鋪土料→按比例鋪灑水泥→水泥土拌制→滴定法檢測土料中水泥含量→碾壓→壓實度檢測。

廠拌程序：土料開采運輸→裝機上料→過篩→按比例摻入水泥→加水拌合→出料→滴定法檢測土料中水泥含量→運輸→攤鋪→碾壓→壓實度檢測。拌合稱量系統根據土料重量及含水量確定水泥摻量及用水量，按生產性試驗確定的參數進行充分拌合并取樣檢測，出現不合格料時應認真分析其原因，必要時調整設備控制參數。

（3）試驗檢測

水泥改性土拌制要嚴格按照試驗室提供的配料單進行。成品料水泥含量采用EDTA滴定法進行檢測，且平均值不得小于設計值，標準差不大于0.7。經試驗檢測判定為不合格的改性土料不得用于主體施工。

3、水泥改性土填筑施工控制

（1）水泥改性土填筑前，應規范取樣做室內標準擊實試驗，確定水泥改性土的最大干密度及最優含水率。

（2）拌合合格后的水泥改性土料，應及時填筑，從拌合站出口到碾壓完成時間不宜超過3h。

（3）根據碾壓試驗確定碾壓設備、鋪土厚度、壓實遍數等。碾壓。工程中一般采用采用推土機整平，凸塊振動碾進占法施工。

（4）水泥改性土在分層填筑上升過程中，應結合氣候條件及土體含水量等情況對填筑面采取保護措施。

（5）當填筑土料含水量偏高時，應采取必要的攤鋪風干及翻曬措施降低土料含水量。碾壓過程中如遇彈簧土、松散土應及時挖除。

當表層土含水量偏低時，應及時對填筑面及填筑邊坡進行灑水養護，防止水泥改性土沙化，灑水量根據填筑面含水量實際情況控制。

（6）為確保外坡角壓實質量，碾壓工作面需超填一定寬度。超填土料按照約1：1.5坡比進行放坡，同一層以設計外坡腳為基準，頂部超填寬度不小于30cm。

（7）碾壓機械沿渠道縱向錯距法碾壓，碾跡重疊不小于20cm，碾壓速度控制在2～4km/h范圍內。對邊角接頭處或大型機械碾壓不到的地帶，由人工采用蛙夯或沖擊夯等小型設備夯實。

（8）水泥改性土碾壓完成后，宜在4h內完成壓實度檢測。采用環刀法檢測時應嚴格按照試驗規程進行操作，于填筑面下三分之一處進行取樣，取樣后繼續下挖至層間結合面，檢查鋪土厚度和層間結合質量。壓實度不合格應立即補壓，若補壓后仍不合格或出現彈簧土則需返工處理。

（9）不同填筑渠段或不同標段之間的銜接部位，應在渠道超填土料削坡前完成填筑。被改性土料相同或水泥摻量相同的改性土渠段間結合面坡度應不小于1：6；被改性土料不同或水泥摻量不同的改性土渠段間結合面坡度應不小于1：10，結合面處壓實度應滿足設計要求。

4、冬雨季施工

冬雨季施工應特別注意天氣與氣溫變化，避免土料受到冰凍或雨淋。降雨或溫度較低時應停止施工，對已攤鋪的工作面應盡快碾壓密實并封面，必要時進行防雨或保溫防凍覆蓋，以防止表面浸泡或受凍。雨后應重新進行取樣檢測，如壓實度不符合設計要求，應進行挖除返工處理。

結束語

通過水泥改性土的填筑實踐證明，水泥改性土是處理膨脹土的較好辦法，值得推廣借鑒。