沙漠地区沙质土干填压试验及填挖方施工技术
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇沙漠地区沙质土干填压试验及填挖方施工技术范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
[提要]：沙漠地区砂土填筑干碾压和开挖的施工方法，着重阐述填筑碾压的几个施工参数。
[关键词]：沙质；干碾；压实；控制指标；开挖
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
随着我国西部大开发号角的吹响，引水工程也被列为一项开发的重要内容，砂土填筑在引水工程中是关键工序。在科技日益发展的今天，砂土填筑干碾压法应运而生，但我国对砂土填筑干碾压法的施工技术水平与发达国家相比较有一定的差距，我们要缩短同世界发达国家的差距。
一.工程概况：
引额济乌沙漠渠道工程位于吉拉沟以南准葛尔盆地的古尔班通古尔特沙漠，引额济乌一期一步工程为Ⅱ等工程，其中沙漠渠道为Ⅰ级建筑物。渠线通过地层除沙漠进口2.2km的渠线属第四系更新统（Q2a1+p1）冲洪积砂层外，其它均为沙漠风积砂。沙漠风积砂颜色为淡黄色，矿物成分以石英砂为主，颗粒比较均匀，粒径组成由北向南逐渐变细。含水率及干密度变化不明显，含水率在1%左右，天然干密度在1.56~1.68%之间。颗粒控制粒径变化范围在0.1~0.3mm内。天然状态下不同地层砂的各项物理、力学性指标变化不大，基本相近。
本标段渠道总长19.8003Km，其中挖方段长13.1km，工程量有764万m3，填方段长6.7km，工程量有415万m3，工程内容包括砂土开挖、砂土填筑，施工方法砂土挖填主要采用推土机群联合作业，渠堤砂土填筑采用干碾压施工方法。
二.砂土填筑常用的处理方法
目前砂土填筑有湿碾压法和干碾压法，干碾压法有推土机牵引自行式光轮振动压路机碾压法、推土机干碾法、自行式光轮压路机碾压法等。
三.试验检测控制指标、方法及施工参数
填筑碾压的质量控制指标：相对密度Dr≥0.75，
Dr=(ρd-ρdmin)ρdmax/[(ρdmax-ρdmin)ρd]
其中ρd—控制干密度（g/cm3）；
ρdmin—最小干密度（g/cm3）；ρdmax—最大干密度（g/cm3）
试验方法：采用环刀法，环刀容积200cm3，按SL237-1999SL237-004-1999进行操作。
施工参数：碾压机械类型、铺土厚度、含水率、压实遍数、压实方法等。
四.本工程施工特点：
本工程主要是土方工程，工程量大，工期紧，根据现场施工条件采用大型机群施工，推土机推运，挖掘机、铲运机装运，平地机与推土机联合整平，18T振动碾压路机碾压。本工程以推土机作业为主，合理的机械组织和搭配，大功率的机械尽量利用在挖方段，最大限度的发挥机械的效率。本工程的挖填量比较大，土方的调配方案直接影响着工程的施工进度和经济效益。在每开始一段落前必须先根据地形地貌然后确定合理、经济的土方调配方案，推土运距控制在200m之内。本工程所处地理位置特殊，砂土含水率小，一般在0.7%~1.5%之间，与普通土体含水率相比相差较大，若采用普通碾压法，则必须洒水，这势必影响工程进度和工程效益。砂土填筑采用干碾压法，验证砂土的碾压质量是否达到质量控制指标即设计相对密度（Dr），通过控制干密度（ρd）来确定验证。Dr≥0.75，Dr=（ρd-ρdmin）ρdmax/[（ρdmax-ρdmin）ρd]。本工程地形复杂，砂质变化频繁，控制干密度也随着变化，通过用挖掘机或推土机每100m左右，挖2~3m深的探坑做相对密度和颗粒分析试验来确定相应段落填筑的控制干密度。影响碾压质量主要有铺土厚度、碾压机械类型、压实遍数、压实方法等施工参数。
五.碾压方案比选：
本次碾压试验一共设1、2两个试验段，第一试验段设在42+500附近，试验场地长100米，宽30米，第二试验段设在53+400附近，试验场地长100米，宽30米。
5.1第1试验段
5.1.1基础碾压试验
（1）在渠线桩号42+500附近，选择一块试验场地，清除表面植被约50cm,试验场地长100m，宽30m,布设2个试坑，对整平后的基础即天然地层，分别分层取样，试验成果见附表１。（2）对整平后的基础，采用18T自行式光轮振动压路机对各固定条带分别碾压4、6、8遍，在不同遍数各布设2个试坑进行检测，试验成果见附表1、2。（3）对整平后的基础，选择固定条带，采用PD320推土机分别碾压6、8遍，在不同遍数上各布设2个试坑进行检测，试验成果见附表3。
5.1.2回填土碾压试验
（1）在已碾压的基础上选择一固定条带，利用天然砂土铺砂0.8m厚，在未碾压前布设3个试坑进行检测，试验成果见附表3。（2）对已铺0.8m砂的试验场地，采用自行式光轮振动压路机分别碾压4、6、8遍对不同遍数分别布设3个试坑进行检测，试验成果见附表4。（3）在已碾压的基础上，选择一固定条带，利用天然砂土，铺砂0.6m厚，采用自行式光轮振动压路机分别碾压4、6、8遍，对不同遍数分别布设3个试坑进行检测，试验成果见附表5。（4）在已碾压的基础上，选一固定条带铺砂0.6m厚，采用人工洒水后，推土机分别碾压4、6遍，对不同遍数分别布设3个试坑进行检测，试验成果见附表6。
5.2第2试验段
（1）在渠堤上，分2层铺砂，每层0.6m厚，采用推土机碾压10遍碾压完毕后，各布设3个试坑进行检测，试验成果见附表7。（2）试验段53+400填方段处，选择一块试验场地，铺砂0.6m厚，采用自行式光轮振动压路机对各固定条带，分别碾压4、6、8、10遍，在不同遍数各布设2个试坑进行检测。
5.3碾压试验资料分析
沙漠试验段的碾压试验，根据机械设备主要进行了以下几种试验，现将情况说明如下：
（1）推土机牵引自行式光轮振动压路机碾压试验（干碾）。由试验可看出，基础未碾压前平均干密度为1.59g/cm3，经过自行式光轮振动压路机碾压后，在1m内干密度可增至1.63—1.64g/cm3,但随着碾压遍数增加，密度变化不大，碾压效果明显在深度0.3—0.7m范围内，干密度可达到1.65g/cm3左右，相对密度0.74。该碾压法的碾压效果从地层干密度变化情况较满意，但存在问题是：在碾压过程中自行式光轮振动压路机碾前拥砂过多，有时致使自行式光轮振动压路机不能正常行进，必须大马力推土机才能牵引，整套设备行进笨重，转弯困难，效率较低，在实际施工中不宜采用。
（2）推土机干碾试验。由试验看出，分2层各铺砂0.6m，经推土机碾压10遍，干密度达到1.65g/cm3左右，相对密度0.7-0.77。这种方法的特点，不需要增加其它碾压设备，但施工效率低，由于遍数多可能存在漏压区域，施工质量不易控制。
（3）推土机湿碾试验。由试验通过人工洒水浸湿，实测含水率在7—9%，经推土机碾压不同遍数后，干密度可达1.64—1.70g/cm3，相对密度0.7—0.9，在达到一定遍数后，随碾压遍数增加，密度变化不大。
该方法，密度可达到较高指标，但供水问题，由于施工条件限制，不易解决。
（4）大吨位（18吨以上）自行式光轮压路机碾压试验。在2002年4月5日—4月15日，气温零上14℃工作条件下，采用压路机，对天然砂进行不同遍数碾压，随遍数增多，密度变化不大。该碾压设备由密实度测定仪，由现场记录见附表8，由表中看出，碾压6遍时，密实度达到97-105%，6遍后密实度变化不大，影响深度较小。
六.初步结论
由上述的几种碾压试验方法可看出：（1）推土机牵引自行式光轮振动压路机碾压可达一定密度要求，但实际施工不易操作，而且这种方法使得本工序的机械投入也双倍增加，影响经济效益；（2）推土机碾压可达到一定密度要求，但保证率低，碾压遍数太多，施工质量不易控制，且效率不高，影响施工工期；（3）自行式光轮碾压机碾压也可达到一定密度要求，该机械在沙漠中进行方便，施工易于操作，但该机械所产生影响范围有限，只能达到0.6m深度。根据上述情况比较，采用18T的自行式光轮自行式光轮振动压路机进行施工，是较佳碾压施工方案。