孫雙福，杜曉，吳貽起
（河南省水利第一工程局河南鄭州450000）
【摘要】砂卵石擾動基礎處理碾壓試驗，是用物理力學性質較好的岩土材料，置換天然地基中部分或全部不良土石料形成雙層地基或復合地基以達到提高地基的承戴力，減少沉降的目的，確保渠系建築的安全獲得較好的效果。只有通過碾壓試驗來取得其各項參數。
關鍵詞 碾壓；鋪土厚度；遍數；干密度
Experimentalresearchfoundationtreatmentdisturbancecompactedsandandgravel
SunShuang-fu,DuXiao,WuYi-qi
(WaterConservancyEngineeringBureauofHenanProvinceZhengzhouHenan450000)
【Abstract】Compactedsandandgravelfoundationtreatmentdisturbancetest,withbetterphysicalandmechanicalpropertiesofrockandsoilmaterials,replacementofpartorallofthenaturalfoundationstoneformationpoorsoilcompositefoundationlayerfoundationorfoundationsinordertoachievegreaterforcebearingwear,reducesettlementaimtoensurethesafetyofcanalconstructiontogetbetterresults.Onlytogetitsparametersbyrollingtest.
【Keywords】RCC;Shopsoilthickness;Passes;Drydensity
1.概況
（1）南水北調中線一期工程總乾渠黃河北-羑河北輝縣段4標段該擾動地基位於總乾渠設計樁號Ⅳ88+000-Ⅳ92+000之間長約4KM，該段總乾渠中心線兩側200m範圍內大部分為人工采砂後剩餘漂石砂卵石或堆積坑內或堆積地面，雜亂無章，厚度不均，開挖深度不一，上部擾動的卵礫石底面也起伏不平，其中渠道左岸樁號Ⅳ88+000-Ⅳ88+500段開挖渠道斷面附近已經采砂、擾動，而距渠道中心線以北50-200m以外為未擾動原地層。其它段上部均為擾動地基，擾動厚度2.6~11.0m，平均7.1m。渠道右岸因大量采砂，上部原地基結構嚴重破壞，均為擾動地層，擾動厚度2.2~16m，平均厚度6.7m。
（2）根據各段砂卵石地層擾動的情況，結合河灘砂卵石地基的抗沉浮處理措施，對該擾動地基段進行置換處理，為保證該段渠堤質量，特做碾壓試驗。
2.試驗目的
主要研究不同填築料及攤鋪厚度的壓實性，核實壓實後，是否達到設計要求相對應的施工參數，如碾壓遍數、厚度、攤鋪方法等，選定合適的碾壓機具型號，研究各種試驗方案的施工工藝，壓實質量的控制指標，制定各種試驗方案的施工方法，並在試驗段施工中驗證和完善，確定有關施工質量控制的技術要求和檢測方法。
3.試驗場地的布置
試驗場地的選擇既要考慮試驗目的對場地基本的要求，也要充分考慮現場施工條件及經濟效益。採用就地區試驗，試區長度選取時主要考慮了施工條件，施工步驟，尺寸效應，端部影響以及試驗取樣需要等方面要求，以縱向長度30m作為一個試驗分區。
4.碾壓試驗的內容和參數組合
4.1砂卵石擾動基礎處理碾壓試驗的壓實參數，包括機械參數和施工參數兩大類：試驗前，應根據類擬工程的實踐經驗，初步選定幾種碾壓設備，並核定若干個施工參數。振動碾型號一經選定，則碾重、振幅、頻率、激振力等機械參數也基本確定。施工參數包括鋪層厚度、碾壓遍數、行車速度、加水量等。碾壓施工參數組合時，如用各參數的循環組合，則工作量太大，且並非必要。故一般採用逐步淘汰法，即固定其它各參數，得出此參數與壓實效果（干密度）的關係曲線，然後固定此參數，變動另一個參數。通過試驗求得第二個參數與壓實效果（干密度）的關係曲線，然後固定此參數，依次類推，使每一個參數通過試驗求得一最優值，最後用全部最優參數再進行一次覆核試驗，若碾壓結果能滿足設計施工要求，即可將此碾壓參數組合作為施工時的碾壓參數。
4.2在選擇填築碾壓參數時，根據設計要求主要研究：
（1）鋪土厚度為50cm。（2）碾壓遍數：總碾壓遍數一般不超過8遍，並在3遍後分別取樣。（3）細顆粒的摻量分別為20%、25%、30%、35%、40%、50%時的碾壓效果。（4）碾壓速度初步採用2-3Km/h。
5.試驗步驟
5.1平整和壓實場地：試驗場地必須進行平整處理，其表面不平整度不得超過±5cm，對試驗場地的基面應進行振動壓實處理，以減少基層對碾壓試驗的影響，基層的密實度至少要與待測試鋪層的密實度相同。
5.2檢測振動碾的工作特性參數：如振動頻率、振幅、碾重等參數並作好詳細記錄。
5.3填築鋪料：按計劃的鋪層厚度，用進占法鋪料，推土機平整，若現場料需要摻合時，需要進行摻合試驗，摻合方法初步採用皮帶機送料拌和法和分層堆置摻合法丙種。
5.4布置方格網測點：在各試驗單區內布置1.5m×2m的網格，以測量壓實沉降量，並在填築區外設置控制基樁並以編號，用儀器測量記錄初始厚度與相對高程。
5.5碾壓：採用進退錯距法進行，行車速度為2.0~3.0Km/h，相鄰碾跡的搭接寬度不小於碾寬的1/10，不應重疊。振動碾壓應在振動滾筒寬度的同一碾壓帶上進退碾壓，進退時均起振各算振壓一遍。每場碾壓四層，當碾壓累計遍數達到3遍時，按規定項目及組數取樣試驗。然後繼續碾壓，每完成二遍按上一碾壓層面的試驗項目進行。各試驗項目對應的累計碾壓遍數分別為3、4、5、6、7和8。不同碾壓遍數的試驗取樣點應保持一定的距離和均勻性。
5.6測量降實的沉降值，碾壓完畢後，分別測量各網格測點在碾壓前後的相對離程的變化，從而計算出每一試驗單元的平均沉降率，由下式計算：
式中：hi——碾壓前各網絡測點的相對高程m
hi´——碾壓後各網張測點的相對高程m
n——試驗單元內測點數
H——試驗單元的平均鋪層厚度
5.7取樣檢查：用灌砂法或注水法在各分區按規範規定取樣，測試其實度，填料級配，含水量，孔隙率，相對密度等。
5.8試驗結果的整理：試驗資料應由專人整理分析，根據試驗成果及時修訂下一步試驗參數及方法等。根據上述各測量和取樣的試驗值經整理繪製以下各關係曲線：
（1）細顆粒含量相同時，各試驗區碾壓遍數與孔隙率的關係曲線圖。
（2）同一碾壓遍數下，試驗混合料中細顆粒含量與孔隙率的關係曲線圖。
（3）細顆粒含量相同時，各試驗區碾壓遍數與干密度的關係曲線圖。
（4）各混合料碾壓遍數與沉降量的關係曲線圖。
6.試驗結果評價及結論
（1）由各試驗分區的孔隙率與碾壓遍數關係曲線圖分析得出：細顆粒含量為20%和25%的混合料，碾壓遍數與孔隙率的關係曲線規律性差，碾壓後出現大面積粗顆粒聚集，架空現象，密實性差，細顆粒含量為30%和35%的混合料，碾壓遍數與孔隙率的關係曲線呈現規律性變化，有一定變幅碾壓後密實性好，細顆粒含量為40%和50%的混合料碾壓，遍數與孔隙率呈現良好的規律性，即孔隙率隨碾壓遍數增加而減小，並逐漸趨於不變，數據離散性小，碾壓後密實性好。
（2）由孔隙率與細顆粒含量的關係曲線分析得：細顆粒含量由20%增大到30%時，孔隙率減小明顯，細顆粒含量由30%增大到35%時，孔隙率變化規律不一，但變化幅度不大，細顆粒含量由35%增大到50%時，孔隙率在一定範圍內波動變化較小。
（3）由各試驗區碾壓遍數與壓縮量關係曲線分析得出：碾壓遍數由1遍增加到4遍時，壓縮量最大，碾壓遍數由4遍增加至5遍時有一定的壓縮量，碾壓遍數由5遍增加至8遍時，壓縮量均在2mm以內。
（4）由各試驗區碾壓遍數與干密度關係曲線分析得出：在碾壓遍數由3遍增加到5遍時，干密度增加最快，5遍以後曲線變化小趨於水平，碾壓5遍後，細顆粒含量為30%、35%、40%及50%的混合料的干密度均高於原狀地基砂卵石混合料的天然干密度2.11g/cm3。
（5）將各試驗區的顆粒級配累計曲線與原狀地基砂卵石混合料的顆粒級配相比，兩者顆粒級配相近。
（6）結論：根據現場試驗成果，現場施工參數可採用碾壓機具為20t重型振動手碾機械，鋪料厚度50cm時碾壓5-6遍，行進速度2-3Km/h。不同料源可根據其顆粒組成選擇設計控制參數：如表1。
填築料的含水量應在最優含水量附近，細粗料在鋪築時應均勻。
參考文獻
［1］JTJ.公路路面基層施工技術規範［S］.
［2］丁士昭公路工程管理與實務［M］.中國建築工業出版社.
［文章編號］1006-7619（2014）08-30-681
（河南省水利第一工程局河南鄭州450000）
【摘要】砂卵石擾動基礎處理碾壓試驗，是用物理力學性質較好的岩土材料，置換天然地基中部分或全部不良土石料形成雙層地基或復合地基以達到提高地基的承戴力，減少沉降的目的，確保渠系建築的安全獲得較好的效果。只有通過碾壓試驗來取得其各項參數。
關鍵詞 碾壓；鋪土厚度；遍數；干密度
Experimentalresearchfoundationtreatmentdisturbancecompactedsandandgravel
SunShuang-fu,DuXiao,WuYi-qi
(WaterConservancyEngineeringBureauofHenanProvinceZhengzhouHenan450000)
【Abstract】Compactedsandandgravelfoundationtreatmentdisturbancetest,withbetterphysicalandmechanicalpropertiesofrockandsoilmaterials,replacementofpartorallofthenaturalfoundationstoneformationpoorsoilcompositefoundationlayerfoundationorfoundationsinordertoachievegreaterforcebearingwear,reducesettlementaimtoensurethesafetyofcanalconstructiontogetbetterresults.Onlytogetitsparametersbyrollingtest.
【Keywords】RCC;Shopsoilthickness;Passes;Drydensity
1.概況
（1）南水北調中線一期工程總乾渠黃河北-羑河北輝縣段4標段該擾動地基位於總乾渠設計樁號Ⅳ88+000-Ⅳ92+000之間長約4KM，該段總乾渠中心線兩側200m範圍內大部分為人工采砂後剩餘漂石砂卵石或堆積坑內或堆積地面，雜亂無章，厚度不均，開挖深度不一，上部擾動的卵礫石底面也起伏不平，其中渠道左岸樁號Ⅳ88+000-Ⅳ88+500段開挖渠道斷面附近已經采砂、擾動，而距渠道中心線以北50-200m以外為未擾動原地層。其它段上部均為擾動地基，擾動厚度2.6~11.0m，平均7.1m。渠道右岸因大量采砂，上部原地基結構嚴重破壞，均為擾動地層，擾動厚度2.2~16m，平均厚度6.7m。
（2）根據各段砂卵石地層擾動的情況，結合河灘砂卵石地基的抗沉浮處理措施，對該擾動地基段進行置換處理，為保證該段渠堤質量，特做碾壓試驗。
2.試驗目的
主要研究不同填築料及攤鋪厚度的壓實性，核實壓實後，是否達到設計要求相對應的施工參數，如碾壓遍數、厚度、攤鋪方法等，選定合適的碾壓機具型號，研究各種試驗方案的施工工藝，壓實質量的控制指標，制定各種試驗方案的施工方法，並在試驗段施工中驗證和完善，確定有關施工質量控制的技術要求和檢測方法。
3.試驗場地的布置
試驗場地的選擇既要考慮試驗目的對場地基本的要求，也要充分考慮現場施工條件及經濟效益。採用就地區試驗，試區長度選取時主要考慮了施工條件，施工步驟，尺寸效應，端部影響以及試驗取樣需要等方面要求，以縱向長度30m作為一個試驗分區。
4.碾壓試驗的內容和參數組合
4.1砂卵石擾動基礎處理碾壓試驗的壓實參數，包括機械參數和施工參數兩大類：試驗前，應根據類擬工程的實踐經驗，初步選定幾種碾壓設備，並核定若干個施工參數。振動碾型號一經選定，則碾重、振幅、頻率、激振力等機械參數也基本確定。施工參數包括鋪層厚度、碾壓遍數、行車速度、加水量等。碾壓施工參數組合時，如用各參數的循環組合，則工作量太大，且並非必要。故一般採用逐步淘汰法，即固定其它各參數，得出此參數與壓實效果（干密度）的關係曲線，然後固定此參數，變動另一個參數。通過試驗求得第二個參數與壓實效果（干密度）的關係曲線，然後固定此參數，依次類推，使每一個參數通過試驗求得一最優值，最後用全部最優參數再進行一次覆核試驗，若碾壓結果能滿足設計施工要求，即可將此碾壓參數組合作為施工時的碾壓參數。
4.2在選擇填築碾壓參數時，根據設計要求主要研究：
（1）鋪土厚度為50cm。（2）碾壓遍數：總碾壓遍數一般不超過8遍，並在3遍後分別取樣。（3）細顆粒的摻量分別為20%、25%、30%、35%、40%、50%時的碾壓效果。（4）碾壓速度初步採用2-3Km/h。
5.試驗步驟
5.1平整和壓實場地：試驗場地必須進行平整處理，其表面不平整度不得超過±5cm，對試驗場地的基面應進行振動壓實處理，以減少基層對碾壓試驗的影響，基層的密實度至少要與待測試鋪層的密實度相同。
5.2檢測振動碾的工作特性參數：如振動頻率、振幅、碾重等參數並作好詳細記錄。
5.3填築鋪料：按計劃的鋪層厚度，用進占法鋪料，推土機平整，若現場料需要摻合時，需要進行摻合試驗，摻合方法初步採用皮帶機送料拌和法和分層堆置摻合法丙種。
5.4布置方格網測點：在各試驗單區內布置1.5m×2m的網格，以測量壓實沉降量，並在填築區外設置控制基樁並以編號，用儀器測量記錄初始厚度與相對高程。
5.5碾壓：採用進退錯距法進行，行車速度為2.0~3.0Km/h，相鄰碾跡的搭接寬度不小於碾寬的1/10，不應重疊。振動碾壓應在振動滾筒寬度的同一碾壓帶上進退碾壓，進退時均起振各算振壓一遍。每場碾壓四層，當碾壓累計遍數達到3遍時，按規定項目及組數取樣試驗。然後繼續碾壓，每完成二遍按上一碾壓層面的試驗項目進行。各試驗項目對應的累計碾壓遍數分別為3、4、5、6、7和8。不同碾壓遍數的試驗取樣點應保持一定的距離和均勻性。
5.6測量降實的沉降值，碾壓完畢後，分別測量各網格測點在碾壓前後的相對離程的變化，從而計算出每一試驗單元的平均沉降率，由下式計算：
式中：hi——碾壓前各網絡測點的相對高程m
hi´——碾壓後各網張測點的相對高程m
n——試驗單元內測點數
H——試驗單元的平均鋪層厚度
5.7取樣檢查：用灌砂法或注水法在各分區按規範規定取樣，測試其實度，填料級配，含水量，孔隙率，相對密度等。
5.8試驗結果的整理：試驗資料應由專人整理分析，根據試驗成果及時修訂下一步試驗參數及方法等。根據上述各測量和取樣的試驗值經整理繪製以下各關係曲線：
（1）細顆粒含量相同時，各試驗區碾壓遍數與孔隙率的關係曲線圖。
（2）同一碾壓遍數下，試驗混合料中細顆粒含量與孔隙率的關係曲線圖。
（3）細顆粒含量相同時，各試驗區碾壓遍數與干密度的關係曲線圖。
（4）各混合料碾壓遍數與沉降量的關係曲線圖。
6.試驗結果評價及結論
（1）由各試驗分區的孔隙率與碾壓遍數關係曲線圖分析得出：細顆粒含量為20%和25%的混合料，碾壓遍數與孔隙率的關係曲線規律性差，碾壓後出現大面積粗顆粒聚集，架空現象，密實性差，細顆粒含量為30%和35%的混合料，碾壓遍數與孔隙率的關係曲線呈現規律性變化，有一定變幅碾壓後密實性好，細顆粒含量為40%和50%的混合料碾壓，遍數與孔隙率呈現良好的規律性，即孔隙率隨碾壓遍數增加而減小，並逐漸趨於不變，數據離散性小，碾壓後密實性好。
（2）由孔隙率與細顆粒含量的關係曲線分析得：細顆粒含量由20%增大到30%時，孔隙率減小明顯，細顆粒含量由30%增大到35%時，孔隙率變化規律不一，但變化幅度不大，細顆粒含量由35%增大到50%時，孔隙率在一定範圍內波動變化較小。
（3）由各試驗區碾壓遍數與壓縮量關係曲線分析得出：碾壓遍數由1遍增加到4遍時，壓縮量最大，碾壓遍數由4遍增加至5遍時有一定的壓縮量，碾壓遍數由5遍增加至8遍時，壓縮量均在2mm以內。
（4）由各試驗區碾壓遍數與干密度關係曲線分析得出：在碾壓遍數由3遍增加到5遍時，干密度增加最快，5遍以後曲線變化小趨於水平，碾壓5遍後，細顆粒含量為30%、35%、40%及50%的混合料的干密度均高於原狀地基砂卵石混合料的天然干密度2.11g/cm3。
（5）將各試驗區的顆粒級配累計曲線與原狀地基砂卵石混合料的顆粒級配相比，兩者顆粒級配相近。
（6）結論：根據現場試驗成果，現場施工參數可採用碾壓機具為20t重型振動手碾機械，鋪料厚度50cm時碾壓5-6遍，行進速度2-3Km/h。不同料源可根據其顆粒組成選擇設計控制參數：如表1。
填築料的含水量應在最優含水量附近，細粗料在鋪築時應均勻。
參考文獻
［1］JTJ.公路路面基層施工技術規範［S］.
［2］丁士昭公路工程管理與實務［M］.中國建築工業出版社.
［文章編號］1006-7619（2014）08-30-681
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