淺談水泥改性土填筑質(zhì)量控制

【摘要】水泥改性土處理是將一定比例的水泥摻入膨脹土中，充分拌合發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)，使其穩(wěn)定性得到提高，從而達(dá)到改善膨脹土的效果，并在一定程度上提高土體強(qiáng)度或承載力。本文主要介紹水泥改性土填筑的質(zhì)量控制措施。

【關(guān)鍵詞】水泥；改性土；路拌法；廠拌法；質(zhì)量控制

膨脹土（巖）問(wèn)題是南水北調(diào)中線工程中的一個(gè)重要地質(zhì)問(wèn)題，工程沿線膨脹土（巖）渠段長(zhǎng)約335.8km。因由膨脹土（巖）組成的渠坡容易發(fā)生滑坡和襯砌板破壞，故工程施工中尤為重視。在膨脹土中摻加水泥可以明顯改善土料的膨脹性，因此水泥改性土技術(shù)在膨脹土地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。

水泥改性土在填筑過(guò)程中容易出現(xiàn)如下問(wèn)題：拌合不均勻、漏壓、彈簧土、剪切破壞等，故需要從拌合料的生產(chǎn)到現(xiàn)場(chǎng)填筑等各個(gè)環(huán)節(jié)加以嚴(yán)格控制。下面簡(jiǎn)單介紹幾種常用的水泥改性土質(zhì)量控制措施。

1、水泥改性土的材料控制

（1）采用的水泥質(zhì)量應(yīng)符合要求，宜采用P.O42.5水泥，嚴(yán)禁采用過(guò)期或不合格水泥。

（2）根據(jù)所選用土料，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)取得天然土料的物理力學(xué)參數(shù)，包括抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、天然含水量、塑性指標(biāo)、自由膨脹率、最優(yōu)含水量、最大干密度等。

（3）在改性土生產(chǎn)前應(yīng)將土料根據(jù)其含水量采取妥善的堆放及保護(hù)措施，土料場(chǎng)應(yīng)備有防雨或遮陽(yáng)設(shè)施。

2、水泥改性土的生產(chǎn)控制

生產(chǎn)水泥改性土有兩種方法：廠拌法和路拌法。為了提高施工進(jìn)度加快水泥改性土的換填，實(shí)際工程中可采用廠拌法與路拌法相結(jié)合。

（1）碎土

膨脹土粘性高、易結(jié)塊、結(jié)核多，碎土后的粒徑直接影響著膨脹土水泥改性的效果，所以現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員務(wù)必要做好膨脹土改性拌和前的碎土質(zhì)量控制，剔除土料內(nèi)徑大于5cm的土石塊。施工中還要注意土料含水量的控制，因含水量的大小直接影響著機(jī)械碎土的功效和質(zhì)量，越接近最優(yōu)含水率碎土效果越好，故現(xiàn)場(chǎng)需勤測(cè)土料含水率。

（2）拌和

改性土拌合方式分為路拌法（路拌機(jī)）和廠拌法（穩(wěn)定土拌和

機(jī)），其中路拌法又可分為集中路拌和施工現(xiàn)場(chǎng)路拌。施工現(xiàn)場(chǎng)路拌是把土料攤鋪在換填層上，按比例鋪灑水泥，用路拌機(jī)就地拌和均勻（此法質(zhì)量控制較困難，不宜采用）。集中路拌與廠拌略為相似，只是拌和場(chǎng)地設(shè)置不同，集中路伴主要在相對(duì)固定的場(chǎng)所進(jìn)行，用路拌機(jī)拌和均勻后運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，而廠拌主要在穩(wěn)定土拌合站進(jìn)行，二者均有利于質(zhì)量控制和減少污染。從功效和拌合質(zhì)量保證方面選擇，實(shí)際工程中可采用穩(wěn)定土拌和機(jī)集中拌制與路拌機(jī)集中路拌相結(jié)合。

路拌程序：土料開(kāi)采運(yùn)輸→畫(huà)方格線對(duì)待鋪料區(qū)進(jìn)行均分→攤鋪土料→按比例鋪灑水泥→水泥土拌制→滴定法檢測(cè)土料中水泥含量→碾壓→壓實(shí)度檢測(cè)。

廠拌程序：土料開(kāi)采運(yùn)輸→裝機(jī)上料→過(guò)篩→按比例摻入水泥→加水拌合→出料→滴定法檢測(cè)土料中水泥含量→運(yùn)輸→攤鋪→碾壓→壓實(shí)度檢測(cè)。拌合稱(chēng)量系統(tǒng)根據(jù)土料重量及含水量確定水泥摻量及用水量，按生產(chǎn)性試驗(yàn)確定的參數(shù)進(jìn)行充分拌合并取樣檢測(cè)，出現(xiàn)不合格料時(shí)應(yīng)認(rèn)真分析其原因，必要時(shí)調(diào)整設(shè)備控制參數(shù)。

（3）試驗(yàn)檢測(cè)

水泥改性土拌制要嚴(yán)格按照試驗(yàn)室提供的配料單進(jìn)行。成品料水泥含量采用EDTA滴定法進(jìn)行檢測(cè)，且平均值不得小于設(shè)計(jì)值，標(biāo)準(zhǔn)差不大于0.7。經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)判定為不合格的改性土料不得用于主體施工。

3、水泥改性土填筑施工控制

（1）水泥改性土填筑前，應(yīng)規(guī)范取樣做室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，確定水泥改性土的最大干密度及最優(yōu)含水率。

（2）拌合合格后的水泥改性土料，應(yīng)及時(shí)填筑，從拌合站出口到碾壓完成時(shí)間不宜超過(guò)3h。

（3）根據(jù)碾壓試驗(yàn)確定碾壓設(shè)備、鋪土厚度、壓實(shí)遍數(shù)等。碾壓。工程中一般采用采用推土機(jī)整平，凸塊振動(dòng)碾進(jìn)占法施工。

（4）水泥改性土在分層填筑上升過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合氣候條件及土體含水量等情況對(duì)填筑面采取保護(hù)措施。

（5）當(dāng)填筑土料含水量偏高時(shí)，應(yīng)采取必要的攤鋪風(fēng)干及翻曬措施降低土料含水量。碾壓過(guò)程中如遇彈簧土、松散土應(yīng)及時(shí)挖除。

當(dāng)表層土含水量偏低時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)填筑面及填筑邊坡進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，防止水泥改性土沙化，灑水量根據(jù)填筑面含水量實(shí)際情況控制。

（6）為確保外坡角壓實(shí)質(zhì)量，碾壓工作面需超填一定寬度。超填土料按照約1：1.5坡比進(jìn)行放坡，同一層以設(shè)計(jì)外坡腳為基準(zhǔn)，頂部超填寬度不小于30cm。

（7）碾壓機(jī)械沿渠道縱向錯(cuò)距法碾壓，碾跡重疊不小于20cm，碾壓速度控制在2～4km/h范圍內(nèi)。對(duì)邊角接頭處或大型機(jī)械碾壓不到的地帶，由人工采用蛙夯或沖擊夯等小型設(shè)備夯實(shí)。

（8）水泥改性土碾壓完成后，宜在4h內(nèi)完成壓實(shí)度檢測(cè)。采用環(huán)刀法檢測(cè)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行操作，于填筑面下三分之一處進(jìn)行取樣，取樣后繼續(xù)下挖至層間結(jié)合面，檢查鋪土厚度和層間結(jié)合質(zhì)量。壓實(shí)度不合格應(yīng)立即補(bǔ)壓，若補(bǔ)壓后仍不合格或出現(xiàn)彈簧土則需返工處理。

（9）不同填筑渠段或不同標(biāo)段之間的銜接部位，應(yīng)在渠道超填土料削坡前完成填筑。被改性土料相同或水泥摻量相同的改性土渠段間結(jié)合面坡度應(yīng)不小于1：6；被改性土料不同或水泥摻量不同的改性土渠段間結(jié)合面坡度應(yīng)不小于1：10，結(jié)合面處壓實(shí)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

4、冬雨季施工

冬雨季施工應(yīng)特別注意天氣與氣溫變化，避免土料受到冰凍或雨淋。降雨或溫度較低時(shí)應(yīng)停止施工，對(duì)已攤鋪的工作面應(yīng)盡快碾壓密實(shí)并封面，必要時(shí)進(jìn)行防雨或保溫防凍覆蓋，以防止表面浸泡或受凍。雨后應(yīng)重新進(jìn)行取樣檢測(cè)，如壓實(shí)度不符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)進(jìn)行挖除返工處理。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)水泥改性土的填筑實(shí)踐證明，水泥改性土是處理膨脹土的較好辦法，值得推廣借鑒。