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中图分类号:C35文献标识码:A
我公司承担沙颍河近期治理工程土建施工19标段土方工程的施工任
务,该标段地质情况由上至下大致分为:
①I1层土:褐黄、灰黄色轻粉质壤土、重粉质砂壤土、夹粘土薄层或
透镜体,局部为中粉质壤土,层厚0.3~1.9米,主要分布在十字河以西。
②I2层土:灰黄、褐黄、棕黄局部浅灰色粘土、粉质粘土、软~可塑状,
层厚0.6~3.5米,现场普遍分布。
③31层土:灰、浅灰,局部灰褐色淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、淤
泥质重粘土,含腐植质,局部为淤泥质重粉质壤土,夹0.1~1.0厚砂壤土、
粉砂薄层,局部呈透镜体状。流塑~软塑状,层厚20.0米左右,全线普遍分
布。地质情况分析:I1层和I2层土质较好,31层土的土质较差。
根据要求,在I1、12类土不够的情况下,用31类土结合筑右堤的压载
平台(31层土为淤泥质粉质粘土,呈流塑状,软塑状,压缩系数为
0.57~0.67MPa-1,压缩模量为2.9~3.5MPa-1,天然含水量为51.1%)。由于
31层土干法施工对我公司来说是一个新的课题,没有成熟的施工经验,所以
我们对31层土的填筑施工是边实践和边总结。
1、31层土干法施工的实践过程
1.1.场地布置:桩号171+097~172+197右堤压载平台。
2
1.2.机械类型:1.0m3挖掘机、1.5t農用翻斗车、140推土机、上海50旋耕
机、东方红802拖拉机、缺口重耙(东方红75拖拉机牵引)。
1.3.施工过程:4月19日,桩号92+097~92+197右堤压载平台基础清理报
验合格后,即安排挖掘机配合1.5t农用翻斗车开挖调度河的31层土方上
堤,根据每车的装土量现场控制每车土的卸土面积,使土堆间留有空隙,
以保证摊铺后的铺土层厚度小于30cm,经过3天的施工,该段的两边压载
平台31层土已上齐,经过自然风晒,于4月25日安排140推土机进行平整
和压实,由于含水量大无法压实,又经过3天风晒,4月28日开始又用旋
耕机对堤面进行破垡,效果尚可,但土体的含水量仍然偏高,经碾压封闭,
仍没有达到设计标准。后经半个月左右时间的反复处理才勉强达到设计标
准。
2、31层土干法施工的难点和问题
2.1.时间问题:从实践的情况来看,在这么多连续干旱无雨的气候条件下,
一层31层的含水量处理时间竟然长达半个月,由此可以预料,进入6月份
的梅雨季节和未来的秋雨季节,施工速度将会更加缓慢,每15天上一层土
并和主堤同步的想法无法实现,这明显暴露了实际施工进度与控制进度的
矛盾。
2.2.含水量控制问题:就目前的施工方法,土体的含水量控制主要靠自然
的蒸发和堤面翻晒,这样,在现场施工中,会存在一个事实的问题,就是
含水量不均,即表层的含水量损失过大,而内部的含水量仍然偏高,经过
翻耕后,含水量过小的干土被覆至土层下面,土体不能密实结合,如表层
的含水量在适中时即进行翻耕的话,此时,翻耕的机械因陷车不能作业。
3
2.3.质量问题:通过对已碾压封闭的试验段进行取样试验,含水量和干密
度值的成果如下表:
试样编号含水量(%)干密度(g/cm3)
试样158.81.04
试样248.11.17
试样342.81.25
试样451.31.14
试样550.01.15
试样638.61.35
通过试验可以看出,经以上方法施工完成的压实土方,其干密度明显小于
控制干密度1.35g/cm3。
3、31层土干法施工的思考和处理方法
3.1.31层土干法施工的思考
31层土干法施工从理论上来讲应该是可行的,只要能把土体的含水量控
制在适当的范围内(击实试验所确定的含水量范围)再通过控制现场铺土
厚度、土块粒径、碾压机械和碾压遍数等其它指标均符合规范要求,筑堤
质量是可以达到设计标准。问题的关键是:实际施工操作时,如何解决晾
晒的时间、适宜而均匀的含水量和施工进度三者之间的矛盾关系。因为:
①适宜而均匀的含水量决定于不同气候条件下的晾晒时间和施工机械类型
以及施工方法,而目前的主要施工机械和堤面翻晒方法,很难解决含水量
适宜、均匀的问题,由此带来了工程质量达不到设计要求;②施工进度决
定于不同的气候条件下能达到适宜而均匀的含水量所需要的时间,通过上
面的试验段情况可知,施工速度显然达不到设计文件的规定要求,若遇上
不利的施工季节施工的难度更大,施工周期更长。
4
3.2.31层土干法施工的处理方法
①适当降低31层土筑堤的压实度和干密度指标,增加压载平台的填筑
高度,这样,有利于加快施工速度,其不利的一面是,可能对堤身稳定会
产生影响。
②适当降低31层土筑堤的压实度和干密度指标,在保证单位面积总压
重不变的前提条件下,采用31层和I1、12层交替施工的方法,这样,也有
利于加快施工速度,但不利的是,加剧了土方平衡的矛盾,因为南、北大
堤I2类土数量已存在不足问题。
③减少31层土的铺土厚度至15cm左右,这样,可大大减少达到适宜
含水量的翻晒时间,理论上能加快施工速度,但不利地是,增加了工程成
本,具体表现在摊铺和碾压费用方面。
经过业主和监理单位的许可后来采用了①和③两种处理方式,最后圆满
完成了该标段土方工程施工的任务。
作者简介:韩泽红(1972.12),男,安徽省阜阳市人,水利水电和市政道桥工程师、国
家一级建造师,主要从事水利水电和市政工程施工、工程造价工作。
我公司承担沙颍河近期治理工程土建施工19标段土方工程的施工任
务,该标段地质情况由上至下大致分为:
①I1层土:褐黄、灰黄色轻粉质壤土、重粉质砂壤土、夹粘土薄层或
透镜体,局部为中粉质壤土,层厚0.3~1.9米,主要分布在十字河以西。
②I2层土:灰黄、褐黄、棕黄局部浅灰色粘土、粉质粘土、软~可塑状,
层厚0.6~3.5米,现场普遍分布。
③31层土:灰、浅灰,局部灰褐色淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、淤
泥质重粘土,含腐植质,局部为淤泥质重粉质壤土,夹0.1~1.0厚砂壤土、
粉砂薄层,局部呈透镜体状。流塑~软塑状,层厚20.0米左右,全线普遍分
布。地质情况分析:I1层和I2层土质较好,31层土的土质较差。
根据要求,在I1、12类土不够的情况下,用31类土结合筑右堤的压载
平台(31层土为淤泥质粉质粘土,呈流塑状,软塑状,压缩系数为
0.57~0.67MPa-1,压缩模量为2.9~3.5MPa-1,天然含水量为51.1%)。由于
31层土干法施工对我公司来说是一个新的课题,没有成熟的施工经验,所以
我们对31层土的填筑施工是边实践和边总结。
1、31层土干法施工的实践过程
1.1.场地布置:桩号171+097~172+197右堤压载平台。
2
1.2.机械类型:1.0m3挖掘机、1.5t農用翻斗车、140推土机、上海50旋耕
机、东方红802拖拉机、缺口重耙(东方红75拖拉机牵引)。
1.3.施工过程:4月19日,桩号92+097~92+197右堤压载平台基础清理报
验合格后,即安排挖掘机配合1.5t农用翻斗车开挖调度河的31层土方上
堤,根据每车的装土量现场控制每车土的卸土面积,使土堆间留有空隙,
以保证摊铺后的铺土层厚度小于30cm,经过3天的施工,该段的两边压载
平台31层土已上齐,经过自然风晒,于4月25日安排140推土机进行平整
和压实,由于含水量大无法压实,又经过3天风晒,4月28日开始又用旋
耕机对堤面进行破垡,效果尚可,但土体的含水量仍然偏高,经碾压封闭,
仍没有达到设计标准。后经半个月左右时间的反复处理才勉强达到设计标
准。
2、31层土干法施工的难点和问题
2.1.时间问题:从实践的情况来看,在这么多连续干旱无雨的气候条件下,
一层31层的含水量处理时间竟然长达半个月,由此可以预料,进入6月份
的梅雨季节和未来的秋雨季节,施工速度将会更加缓慢,每15天上一层土
并和主堤同步的想法无法实现,这明显暴露了实际施工进度与控制进度的
矛盾。
2.2.含水量控制问题:就目前的施工方法,土体的含水量控制主要靠自然
的蒸发和堤面翻晒,这样,在现场施工中,会存在一个事实的问题,就是
含水量不均,即表层的含水量损失过大,而内部的含水量仍然偏高,经过
翻耕后,含水量过小的干土被覆至土层下面,土体不能密实结合,如表层
的含水量在适中时即进行翻耕的话,此时,翻耕的机械因陷车不能作业。
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2.3.质量问题:通过对已碾压封闭的试验段进行取样试验,含水量和干密
度值的成果如下表:
试样编号含水量(%)干密度(g/cm3)
试样158.81.04
试样248.11.17
试样342.81.25
试样451.31.14
试样550.01.15
试样638.61.35
通过试验可以看出,经以上方法施工完成的压实土方,其干密度明显小于
控制干密度1.35g/cm3。
3、31层土干法施工的思考和处理方法
3.1.31层土干法施工的思考
31层土干法施工从理论上来讲应该是可行的,只要能把土体的含水量控
制在适当的范围内(击实试验所确定的含水量范围)再通过控制现场铺土
厚度、土块粒径、碾压机械和碾压遍数等其它指标均符合规范要求,筑堤
质量是可以达到设计标准。问题的关键是:实际施工操作时,如何解决晾
晒的时间、适宜而均匀的含水量和施工进度三者之间的矛盾关系。因为:
①适宜而均匀的含水量决定于不同气候条件下的晾晒时间和施工机械类型
以及施工方法,而目前的主要施工机械和堤面翻晒方法,很难解决含水量
适宜、均匀的问题,由此带来了工程质量达不到设计要求;②施工进度决
定于不同的气候条件下能达到适宜而均匀的含水量所需要的时间,通过上
面的试验段情况可知,施工速度显然达不到设计文件的规定要求,若遇上
不利的施工季节施工的难度更大,施工周期更长。
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3.2.31层土干法施工的处理方法
①适当降低31层土筑堤的压实度和干密度指标,增加压载平台的填筑
高度,这样,有利于加快施工速度,其不利的一面是,可能对堤身稳定会
产生影响。
②适当降低31层土筑堤的压实度和干密度指标,在保证单位面积总压
重不变的前提条件下,采用31层和I1、12层交替施工的方法,这样,也有
利于加快施工速度,但不利的是,加剧了土方平衡的矛盾,因为南、北大
堤I2类土数量已存在不足问题。
③减少31层土的铺土厚度至15cm左右,这样,可大大减少达到适宜
含水量的翻晒时间,理论上能加快施工速度,但不利地是,增加了工程成
本,具体表现在摊铺和碾压费用方面。
经过业主和监理单位的许可后来采用了①和③两种处理方式,最后圆满
完成了该标段土方工程施工的任务。
作者简介:韩泽红(1972.12),男,安徽省阜阳市人,水利水电和市政道桥工程师、国
家一级建造师,主要从事水利水电和市政工程施工、工程造价工作。