孙双福，杜晓，吴贻起
（河南省水利第一工程局河南郑州450000）
【摘要】砂卵石扰动基础处理碾压试验，是用物理力学性质较好的岩土材料，置换天然地基中部分或全部不良土石料形成双层地基或复合地基以达到提高地基的承戴力，减少沉降的目的，确保渠系建筑的安全获得较好的效果。只有通过碾压试验来取得其各项参数。
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关键词 碾压；铺土厚度；遍数；干密度
Experimentalresearchfoundationtreatmentdisturbancecompactedsandandgravel
SunShuang-fu,DuXiao,WuYi-qi
(WaterConservancyEngineeringBureauofHenanProvinceZhengzhouHenan450000)
【Abstract】Compactedsandandgravelfoundationtreatmentdisturbancetest,withbetterphysicalandmechanicalpropertiesofrockandsoilmaterials,replacementofpartorallofthenaturalfoundationstoneformationpoorsoilcompositefoundationlayerfoundationorfoundationsinordertoachievegreaterforcebearingwear,reducesettlementaimtoensurethesafetyofcanalconstructiontogetbetterresults.Onlytogetitsparametersbyrollingtest.
【Keywords】RCC;Shopsoilthickness;Passes;Drydensity
1.概况
（1）南水北调中线一期工程总干渠黄河北-羑河北辉县段4标段该扰动地基位于总干渠设计桩号Ⅳ88+000-Ⅳ92+000之间长约4KM，该段总干渠中心线两侧200m范围内大部分为人工采砂后剩余漂石砂卵石或堆积坑内或堆积地面，杂乱无章，厚度不均，开挖深度不一，上部扰动的卵砾石底面也起伏不平，其中渠道左岸桩号Ⅳ88+000-Ⅳ88+500段开挖渠道断面附近已经采砂、扰动，而距渠道中心线以北50-200m以外为未扰动原地层。其它段上部均为扰动地基，扰动厚度2.6~11.0m，平均7.1m。渠道右岸因大量采砂，上部原地基结构严重破坏，均为扰动地层，扰动厚度2.2~16m，平均厚度6.7m。
（2）根据各段砂卵石地层扰动的情况，结合河滩砂卵石地基的抗沉浮处理措施，对该扰动地基段进行置换处理，为保证该段渠堤质量，特做碾压试验。
2.试验目的
主要研究不同填筑料及摊铺厚度的压实性，核实压实后，是否达到设计要求相对应的施工参数，如碾压遍数、厚度、摊铺方法等，选定合适的碾压机具型号，研究各种试验方案的施工工艺，压实质量的控制指标，制定各种试验方案的施工方法，并在试验段施工中验证和完善，确定有关施工质量控制的技术要求和检测方法。
3.试验场地的布置
试验场地的选择既要考虑试验目的对场地基本的要求，也要充分考虑现场施工条件及经济效益。采用就地区试验，试区长度选取时主要考虑了施工条件，施工步骤，尺寸效应，端部影响以及试验取样需要等方面要求，以纵向长度30m作为一个试验分区。
4.碾压试验的内容和参数组合
4.1砂卵石扰动基础处理碾压试验的压实参数，包括机械参数和施工参数两大类：试验前，应根据类拟工程的实践经验，初步选定几种碾压设备，并核定若干个施工参数。振动碾型号一经选定，则碾重、振幅、频率、激振力等机械参数也基本确定。施工参数包括铺层厚度、碾压遍数、行车速度、加水量等。碾压施工参数组合时，如用各参数的循环组合，则工作量太大，且并非必要。故一般采用逐步淘汰法，即固定其它各参数，得出此参数与压实效果（干密度）的关系曲线，然后固定此参数，变动另一个参数。通过试验求得第二个参数与压实效果（干密度）的关系曲线，然后固定此参数，依次类推，使每一个参数通过试验求得一最优值，最后用全部最优参数再进行一次复核试验，若碾压结果能满足设计施工要求，即可将此碾压参数组合作为施工时的碾压参数。
4.2在选择填筑碾压参数时，根据设计要求主要研究：
（1）铺土厚度为50cm。（2）碾压遍数：总碾压遍数一般不超过8遍，并在3遍后分别取样。（3）细颗粒的掺量分别为20%、25%、30%、35%、40%、50%时的碾压效果。（4）碾压速度初步采用2-3Km/h。
5.试验步骤
5.1平整和压实场地：试验场地必须进行平整处理，其表面不平整度不得超过±5cm，对试验场地的基面应进行振动压实处理，以减少基层对碾压试验的影响，基层的密实度至少要与待测试铺层的密实度相同。
5.2检测振动碾的工作特性参数：如振动频率、振幅、碾重等参数并作好详细记录。
5.3填筑铺料：按计划的铺层厚度，用进占法铺料，推土机平整，若现场料需要掺合时，需要进行掺合试验，掺合方法初步采用皮带机送料拌和法和分层堆置掺合法丙种。
5.4布置方格网测点：在各试验单区内布置1.5m×2m的网格，以测量压实沉降量，并在填筑区外设置控制基桩并以编号，用仪器测量记录初始厚度与相对高程。
5.5碾压：采用进退错距法进行，行车速度为2.0~3.0Km/h，相邻碾迹的搭接宽度不小于碾宽的1/10，不应重叠。振动碾压应在振动滚筒宽度的同一碾压带上进退碾压，进退时均起振各算振压一遍。每场碾压四层，当碾压累计遍数达到3遍时，按规定项目及组数取样试验。然后继续碾压，每完成二遍按上一碾压层面的试验项目进行。各试验项目对应的累计碾压遍数分别为3、4、5、6、7和8。不同碾压遍数的试验取样点应保持一定的距离和均匀性。
5.6测量降实的沉降值，碾压完毕后，分别测量各网格测点在碾压前后的相对离程的变化，从而计算出每一试验单元的平均沉降率，由下式计算：
式中：hi——碾压前各网络测点的相对高程m
hi´——碾压后各网张测点的相对高程m
n——试验单元内测点数
H——试验单元的平均铺层厚度
5.7取样检查：用灌砂法或注水法在各分区按规范规定取样，测试其实度，填料级配，含水量，孔隙率，相对密度等。
5.8试验结果的整理：试验资料应由专人整理分析，根据试验成果及时修订下一步试验参数及方法等。根据上述各测量和取样的试验值经整理绘制以下各关系曲线：
（1）细颗粒含量相同时，各试验区碾压遍数与孔隙率的关系曲线图。
（2）同一碾压遍数下，试验混合料中细颗粒含量与孔隙率的关系曲线图。
（3）细颗粒含量相同时，各试验区碾压遍数与干密度的关系曲线图。
（4）各混合料碾压遍数与沉降量的关系曲线图。
6.试验结果评价及结论
（1）由各试验分区的孔隙率与碾压遍数关系曲线图分析得出：细颗粒含量为20%和25%的混合料，碾压遍数与孔隙率的关系曲线规律性差，碾压后出现大面积粗颗粒聚集，架空现象，密实性差，细颗粒含量为30%和35%的混合料，碾压遍数与孔隙率的关系曲线呈现规律性变化，有一定变幅碾压后密实性好，细颗粒含量为40%和50%的混合料碾压，遍数与孔隙率呈现良好的规律性，即孔隙率随碾压遍数增加而减小，并逐渐趋于不变，数据离散性小，碾压后密实性好。
（2）由孔隙率与细颗粒含量的关系曲线分析得：细颗粒含量由20%增大到30%时，孔隙率减小明显，细颗粒含量由30%增大到35%时，孔隙率变化规律不一，但变化幅度不大，细颗粒含量由35%增大到50%时，孔隙率在一定范围内波动变化较小。
（3）由各试验区碾压遍数与压缩量关系曲线分析得出：碾压遍数由1遍增加到4遍时，压缩量最大，碾压遍数由4遍增加至5遍时有一定的压缩量，碾压遍数由5遍增加至8遍时，压缩量均在2mm以内。
（4）由各试验区碾压遍数与干密度关系曲线分析得出：在碾压遍数由3遍增加到5遍时，干密度增加最快，5遍以后曲线变化小趋于水平，碾压5遍后，细颗粒含量为30%、35%、40%及50%的混合料的干密度均高于原状地基砂卵石混合料的天然干密度2.11g/cm3。
（5）将各试验区的颗粒级配累计曲线与原状地基砂卵石混合料的颗粒级配相比，两者颗粒级配相近。
（6）结论：根据现场试验成果，现场施工参数可采用碾压机具为20t重型振动手碾机械，铺料厚度50cm时碾压5-6遍，行进速度2-3Km/h。不同料源可根据其颗粒组成选择设计控制参数：如表1。
填筑料的含水量应在最优含水量附近，细粗料在铺筑时应均匀。
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参考文献
［1］JTJ.公路路面基层施工技术规范［S］.
［2］丁士昭公路工程管理与实务［M］.中国建筑工业出版社.
［文章编号］1006-7619（2014）08-30-681