趙 晉

（山西省水利水電科學(xué)研究院 山西太原 030002）

1 汾河太原段綜合治理三期工程概況

汾河治理三期工程是在汾河治理二期工程的基礎(chǔ)上向南延伸，治理范圍為：北起二期工程的末端，南至?xí)x祠迎賓路以南2 km，利用2座閘壩形成了2級(jí)蓄水池，治理總長(zhǎng)12 km。主要作用有防洪、河道蓄水、游船觀光以及兩岸景觀建設(shè)搭建平臺(tái)，工程內(nèi)容有河道拓寬并新建堤防和加固堤防，主槽護(hù)岸，灘岸防護(hù)，二級(jí)平臺(tái)填筑及防滲墻約24 km及其他配套設(shè)施建設(shè)等。

工程第二標(biāo)段主要工作內(nèi)容為河道主槽岸墻，跨河管線防護(hù)，二級(jí)平臺(tái)填筑，現(xiàn)狀小主槽岸堤加固及施工臨建工程等。根據(jù)施工要求，堤防全線采取明挖施工，待清基清坡達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范回填要求后，進(jìn)行土方填筑工程。為了保證1#蓄水池土方回填的施工質(zhì)量，在回填前要進(jìn)行室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)，確定合理的填筑壓實(shí)參數(shù)和施工工藝。

2 室內(nèi)試驗(yàn)

室內(nèi)試驗(yàn)主要進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)和界限含水率試驗(yàn)，試驗(yàn)方法依據(jù)均為《土工試驗(yàn)規(guī)程》（SL237-1999）。通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)確定土料的最大干密度及最優(yōu)含水率，界限含水率試驗(yàn)采用液塑限聯(lián)合測(cè)定法，測(cè)定土料的液限、塑限，從而劃分土類，計(jì)算塑性指數(shù)，供施工使用。其試驗(yàn)成果見(jiàn)下圖1及表1、表2。

圖1 干密度與含水率關(guān)系曲線

表1 土料室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)成果

表2 土料液塑限聯(lián)合測(cè)定成果

經(jīng)擊實(shí)試驗(yàn)得出土料最大干密度為1.75 g/cm3，最優(yōu)含水率為14.8%。按壓實(shí)度91.0%時(shí)確定的相應(yīng)干密度為1.60 g/cm3作為控制標(biāo)準(zhǔn)，壓實(shí)度95.0%時(shí)確定相應(yīng)的干密度1.67 g/cm3作為控制標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)土料含水率按最佳含水率的±2%范圍控制。界限含水率試驗(yàn)結(jié)果顯示土料屬于低液限黏土。

3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)?zāi)康氖谴_定壓實(shí)參數(shù)，包括機(jī)械參數(shù)、施工參數(shù)及施工工藝。在現(xiàn)有設(shè)備的情況下，機(jī)械參數(shù)已基本確定。施工參數(shù)有鋪土厚度、碾壓遍數(shù)、土料含水率等。施工工藝包括鋪填方式，碾壓方法，行車速度等。

3.1 碾壓機(jī)具

碾壓機(jī)具技術(shù)參數(shù)如下表3。

表3 碾壓機(jī)械設(shè)備技術(shù)參數(shù)

3.2 碾壓試驗(yàn)場(chǎng)次及參數(shù)選擇

試驗(yàn)場(chǎng)地經(jīng)平整壓實(shí)后，基面堅(jiān)實(shí)平整，用水準(zhǔn)儀控制其平整度為±10 cm。本次土料現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)分3個(gè)區(qū)域進(jìn)行，其參數(shù)選擇如表4。

表4 碾壓試驗(yàn)參數(shù)表

3.3 碾壓試驗(yàn)基本工藝流程

地坪碾壓→基面測(cè)量→進(jìn)料（退鋪法）→推平（控制鋪土厚度）→靜壓1遍→振動(dòng)碾壓（4、6、8遍）→沉降測(cè)量→取樣檢測(cè)干密度→下一場(chǎng)試驗(yàn)。

3.4 鋪填及碾壓方法

碾壓試驗(yàn)采用后退法填筑，推土機(jī)平整，鋪填厚度誤差為松鋪厚度的±10%。碾壓方法采用前進(jìn)為一遍，后退為二遍計(jì)，輪壓搭接15 cm。

4 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成果分析

通過(guò)三個(gè)區(qū)域不同鋪土厚度，靜壓碾壓一遍，振動(dòng)分別碾壓4、6、8遍后（每組取樣12個(gè)），量測(cè)其沉降量、含水率、干密度并計(jì)算其壓實(shí)度指標(biāo)，結(jié)果如下表5。

表5 現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)成果

1）土料含水率情況

現(xiàn)場(chǎng)取樣測(cè)得含水率最大為16.0%，最小為13.4%，平均含水率14.8%，接近最優(yōu)含水率14.8%。

2）壓實(shí)干密度與松鋪厚度試驗(yàn)成果分析

現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)1區(qū)35 cm，2區(qū)45 cm，3區(qū)55 cm。試驗(yàn)結(jié)果表明：在碾壓遍相同情況下，松鋪厚度35 cm、45 cm的相應(yīng)壓實(shí)干密度大于松鋪厚度55 cm的相應(yīng)壓實(shí)干密度。

3）壓實(shí)干密度與碾壓遍數(shù)試驗(yàn)成果分析

壓實(shí)干密度隨碾壓遍數(shù)增加而提高，總體看：4～6遍壓實(shí)干密度增長(zhǎng)較6～8遍壓實(shí)干密度增長(zhǎng)大，土料在松鋪厚度45 cm碾壓6遍能滿足設(shè)計(jì)壓實(shí)度91.0%時(shí)的干密度控制標(biāo)準(zhǔn)（1.60 g/cm3），土料在松鋪厚度45 cm碾壓8遍能滿足設(shè)計(jì)壓實(shí)度95.0%時(shí)的干密度控制標(biāo)準(zhǔn)（1.67 g/cm3），且壓實(shí)沉降率隨碾壓遍數(shù)增加而增大的規(guī)律比較明顯。詳見(jiàn)圖2。

5 結(jié)論及建議

通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)結(jié)果分析，提出以下建議：

圖2 碾壓遍數(shù)與干密度關(guān)系圖

1）現(xiàn)場(chǎng)土料填筑碾壓參數(shù)和控制標(biāo)準(zhǔn)：通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)驗(yàn)證，確定達(dá)到土料填筑碾壓設(shè)計(jì)要求壓實(shí)度91.0%、95.0%相應(yīng)的碾壓參數(shù)和控制標(biāo)準(zhǔn)，建議如表6。

表6 建議碾壓參數(shù)和控制標(biāo)準(zhǔn)

2）在施工填筑中，嚴(yán)格按碾壓試驗(yàn)確定的參數(shù)進(jìn)行質(zhì)量控制，嚴(yán)格控制防滲土料上壩的含水量。

3）現(xiàn)場(chǎng)施工檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)方法，為便于現(xiàn)場(chǎng)施工，建議在土料填筑過(guò)程中以壓實(shí)度91.0%確定相應(yīng)的干密度作為控制標(biāo)準(zhǔn)不小于1.60 g/cm3，95.0%確定相應(yīng)的干密度作為控制標(biāo)準(zhǔn)不小于1.67 g/cm3壓實(shí)干密度作為施工控制指標(biāo)，干密度檢測(cè)采用環(huán)刀法。