禹门口高效节水灌溉项目渠道土方填筑碾压试验分析

杨晓霞

（山西省运城市盐湖区尊村引黄灌溉管理局，山西 运城 044000）

禹门口灌区西范灌溉片高效节水灌溉项目设计要求回填土的压实度不小于93%。为核实土料设计填筑标准的合理性，确定满足设计要求的施工碾压参数和填筑工艺，故进行本次碾压试验。

1 工程概况

禹门口灌区西范灌溉片高效节水灌溉项目共发展高效节水灌溉面积20.02万亩，其中：恢复灌溉面积7.64万亩，改善灌溉面积9.25万亩，新增灌溉面积3.13万亩。其中西范灌溉片15.3万亩，西范东扩灌区4.72万亩。该工程取水水源为黄河干流，由禹门口一级站改扩建工程和汾河清水复流北赵连接段工程给西范一级泵站供水。

本标段主要施工内容为U型混凝土防渗渠道及渠系建筑物配套，渠道长共8 km，渠道土方填筑合同量63719 m3。施工工艺要求：渠道土方全断面回填，再开槽成U型断面，进行混凝土浇筑。

2 碾压试验基本原理、方法及参数组合

碾压试验原理[1]是含水率基本控制在最优含水率（13.6%），固定铺土厚度，变动碾压遍数，通过试验得出不同铺土厚度的不同碾压遍数的参数值，并作比较选择最优参数，最后用全部最优参数进行一次复核试验，若结果满足设计要求，即可定为施工碾压参数（如表1）。

表1 渠道回填土碾压试验参数组合

3 试验步骤

3.1 碾压试验场地布置及碾压试验步骤

根据现场施工情况综合考虑，试验场地定在总七支桩号 0+000～0+050渠道填方段，长度为 50 m，宽度为5 m。

碾压试验确定为3场试验,其中前2场试验的铺土厚度分别为30 cm、35 cm，最后一场试验则设计为最优参数复核试验，铺土厚度为X，碾压遍数为n。试验中的土壤含水率结合相关规范要求及工程实践，控制在标准击实最优含水率的±2%附近[2]。

3.2 碾压试验步骤

试验区域先用装载机和振动碾进行平整压实，压实度不低于93%。在压实、找平的基础上，按碾压试验的要求，在其上铺料进行碾压试验。

（1）摊铺、初平

将土料摊铺平整，铺土厚度为松铺厚度的±10%。且不得含有草皮、树根、垃圾等杂物。摊铺过程中不断用钢钎检查松铺厚度，同时人工铺填边部，对凹凸处铲平。

（2）碾压

土料摊铺初平完成，松铺厚度、平整度和含水率符合试验要求后立即开始碾压。利用振动碾，采取进退错距法平行于纵轴线进行碾压，前后各碾压2遍，碾压速度控制在2 km/h以内，并人工配合及时补平，以保证无漏压、无死角，确保碾压匀称。使平整度符合要求。

（3）干密度检测

干密度试验方法采用环刀法进行检测；按规定的碾压遍数碾压结束后，按梅花形布置测点，每一组采用环刀法测5个干密度值；干密度试验结束后，继续进行第二场、第三场，直至完成所有试验。

4 碾压试验成果

本次碾压试验成果如表2～表3所示。

根据表2～表3的试验成果绘制出土料不同铺土厚度时压实干密度与碾压遍数的关系曲线，见图1。图中h代表铺料厚度。

图1 土料不同铺料厚度时干密度与碾压遍数的关系曲线

表2 回填土料铺料前后测量结果（松铺30cm）

表3 回填土料铺料前后测量结果（松铺35cm）

由图1可见回填土料的压实干密度在铺料厚度相同时随碾压遍数的增大而增大，碾压遍数相同时随铺料厚度的增大而减小。

由表2可知，当铺料厚度30 cm时碾压4、6、8遍平均压实干密度达到设计要求，合格率100%；由表3可知，铺料厚度35 cm时碾压4遍合格率为80%，其中有一个点不合格，碾压6遍平均压实干密度达到设计要求，合格率100%。根据以上分析，回填土料铺料35 cm，碾压6遍为合理施工参数，松铺系数为1.17。复核试验结果平均压实干密度达到1.65 g/cm3（压实度为95.3%），合格率为100%，见表4。

表4 回填土料松铺系数测量结果（复核层松铺35cm）

5 结论及建议

禹门口灌区西范灌溉片高效节水灌溉项目碾压参数是合理的，既能满足设计要求和符合规范，又能充分发挥施工机械的效率，土料压实密度控制标准合理的，也是可行的。但在实际施工过程中还应注意以下问题：

（1）严格控制铺土厚度为松铺厚度的±10%左右，不得随意增加虚铺厚度。

（2）振动碾速度一定要严格控制，使得碾压有一个压力和压力波的传递过程。

（3）随时检查碾压机具性能，不断提高碾压机械司机的操作水平，避免造成碾压混乱，出现漏压、过压的现象。

（4）下层碾压完毕后，保持土层湿润，进行连续作业，视天气情况必要时进行洒水刨毛后填筑下一层土料。当停工时间较长土料已风干时应将干土层清除后洒水刨毛再填筑上层土料。