禹門口高效節水灌溉項目渠道土方填筑碾壓試驗分析

楊曉霞

（山西省運城市鹽湖區尊村引黃灌溉管理局，山西 運城 044000）

禹門口灌區西范灌溉片高效節水灌溉項目設計要求回填土的壓實度不小于93%。為核實土料設計填筑標準的合理性，確定滿足設計要求的施工碾壓參數和填筑工藝，故進行本次碾壓試驗。

1 工程概況

禹門口灌區西范灌溉片高效節水灌溉項目共發展高效節水灌溉面積20.02萬畝，其中：恢復灌溉面積7.64萬畝，改善灌溉面積9.25萬畝，新增灌溉面積3.13萬畝。其中西范灌溉片15.3萬畝，西范東擴灌區4.72萬畝。該工程取水水源為黃河干流，由禹門口一級站改擴建工程和汾河清水復流北趙連接段工程給西范一級泵站供水。

本標段主要施工內容為U型混凝土防滲渠道及渠系建筑物配套，渠道長共8 km，渠道土方填筑合同量63719 m3。施工工藝要求：渠道土方全斷面回填，再開槽成U型斷面，進行混凝土澆筑。

2 碾壓試驗基本原理、方法及參數組合

碾壓試驗原理[1]是含水率基本控制在最優含水率（13.6%），固定鋪土厚度，變動碾壓遍數，通過試驗得出不同鋪土厚度的不同碾壓遍數的參數值，并作比較選擇最優參數，最后用全部最優參數進行一次復核試驗，若結果滿足設計要求，即可定為施工碾壓參數（如表1）。

表1 渠道回填土碾壓試驗參數組合

3 試驗步驟

3.1 碾壓試驗場地布置及碾壓試驗步驟

根據現場施工情況綜合考慮，試驗場地定在總七支樁號 0+000～0+050渠道填方段，長度為 50 m，寬度為5 m。

碾壓試驗確定為3場試驗,其中前2場試驗的鋪土厚度分別為30 cm、35 cm，最后一場試驗則設計為最優參數復核試驗，鋪土厚度為X，碾壓遍數為n。試驗中的土壤含水率結合相關規范要求及工程實踐，控制在標準擊實最優含水率的±2%附近[2]。

3.2 碾壓試驗步驟

試驗區域先用裝載機和振動碾進行平整壓實，壓實度不低于93%。在壓實、找平的基礎上，按碾壓試驗的要求，在其上鋪料進行碾壓試驗。

（1）攤鋪、初平

將土料攤鋪平整，鋪土厚度為松鋪厚度的±10%。且不得含有草皮、樹根、垃圾等雜物。攤鋪過程中不斷用鋼釬檢查松鋪厚度，同時人工鋪填邊部，對凹凸處鏟平。

（2）碾壓

土料攤鋪初平完成，松鋪厚度、平整度和含水率符合試驗要求后立即開始碾壓。利用振動碾，采取進退錯距法平行于縱軸線進行碾壓，前后各碾壓2遍，碾壓速度控制在2 km/h以內，并人工配合及時補平，以保證無漏壓、無死角，確保碾壓勻稱。使平整度符合要求。

（3）干密度檢測

干密度試驗方法采用環刀法進行檢測；按規定的碾壓遍數碾壓結束后，按梅花形布置測點，每一組采用環刀法測5個干密度值；干密度試驗結束后，繼續進行第二場、第三場，直至完成所有試驗。

4 碾壓試驗成果

本次碾壓試驗成果如表2～表3所示。

根據表2～表3的試驗成果繪制出土料不同鋪土厚度時壓實干密度與碾壓遍數的關系曲線，見圖1。圖中h代表鋪料厚度。

圖1 土料不同鋪料厚度時干密度與碾壓遍數的關系曲線

表2 回填土料鋪料前后測量結果（松鋪30cm）

表3 回填土料鋪料前后測量結果（松鋪35cm）

由圖1可見回填土料的壓實干密度在鋪料厚度相同時隨碾壓遍數的增大而增大，碾壓遍數相同時隨鋪料厚度的增大而減小。

由表2可知，當鋪料厚度30 cm時碾壓4、6、8遍平均壓實干密度達到設計要求，合格率100%；由表3可知，鋪料厚度35 cm時碾壓4遍合格率為80%，其中有一個點不合格，碾壓6遍平均壓實干密度達到設計要求，合格率100%。根據以上分析，回填土料鋪料35 cm，碾壓6遍為合理施工參數，松鋪系數為1.17。復核試驗結果平均壓實干密度達到1.65 g/cm3（壓實度為95.3%），合格率為100%，見表4。

表4 回填土料松鋪系數測量結果（復核層松鋪35cm）

5 結論及建議

禹門口灌區西范灌溉片高效節水灌溉項目碾壓參數是合理的，既能滿足設計要求和符合規范，又能充分發揮施工機械的效率，土料壓實密度控制標準合理的，也是可行的。但在實際施工過程中還應注意以下問題：

（1）嚴格控制鋪土厚度為松鋪厚度的±10%左右，不得隨意增加虛鋪厚度。

（2）振動碾速度一定要嚴格控制，使得碾壓有一個壓力和壓力波的傳遞過程。

（3）隨時檢查碾壓機具性能，不斷提高碾壓機械司機的操作水平，避免造成碾壓混亂，出現漏壓、過壓的現象。

（4）下層碾壓完畢后，保持土層濕潤，進行連續作業，視天氣情況必要時進行灑水刨毛后填筑下一層土料。當停工時間較長土料已風干時應將干土層清除后灑水刨毛再填筑上層土料。