摘要：由于地質(zhì)原因建筑物基礎(chǔ)需要處理才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的地基承載力。南水北調(diào)蒲陽(yáng)河倒虹吸進(jìn)出口漸變段、進(jìn)出口閘室段、部分進(jìn)出口斜管段的基礎(chǔ)坐落在黃土狀壤土上，其地基承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的300KPa，采用級(jí)配碎石混合料進(jìn)行換填處理，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求的地基承載力。通過(guò)碾壓試驗(yàn)可以確定施工中需要的一些重要參數(shù)，在施工中嚴(yán)格按照這些參數(shù)進(jìn)行控制，以達(dá)到基礎(chǔ)處理的目的。
　　關(guān)鍵詞：倒虹吸,基礎(chǔ)換填,試驗(yàn)
　　
　　1概況
　　蒲陽(yáng)河倒虹吸是南水北調(diào)中線京石段應(yīng)急供水工程中的一座大型控制性河渠交叉重要建筑物，位于河北省保定市順平縣境內(nèi)。工程規(guī)模為I等1級(jí)，本段設(shè)計(jì)流量135m3/s，加大流量160m3/s。倒虹吸包括進(jìn)口漸變段、進(jìn)口檢修閘室段、管身段、出口工作閘室段、出口漸變段五部分組成，管身段全長(zhǎng)240m，三孔一聯(lián)鋼筋混凝土箱型結(jié)構(gòu)，每孔凈寬為6.0m×6.0m；共14節(jié)，進(jìn)出口斜坡管身各5節(jié)，水平管身4節(jié)。
　　根據(jù)蒲陽(yáng)河倒虹吸地質(zhì)資料，倒虹吸進(jìn)出口漸變段、進(jìn)出口閘室、部分進(jìn)出口斜管段的基礎(chǔ)座落在黃土狀壤土上（樁號(hào)114+505.800~114+573.948、114+782.758~114+889.800），基底下黃土狀壤土層厚0~7.0m，濕陷系數(shù)平均值為0.004，為非濕陷性黃土，具中等壓縮性，承載力為150kpa，承載力偏低，不能滿足建筑物設(shè)計(jì)要求，為了滿足地基承載力的要求，將黃土狀壤土層部分挖除，回填砂卵石土為基礎(chǔ)�；靥钔亮峡刹捎盟槭�、卵礫石，粒徑小于2mm的部分不超過(guò)總重的45%，應(yīng)級(jí)配良好，土中不含腐植土，卵石土中卵石最大直徑不超過(guò)50mm，卵石含量接近50%�；靥罨�礎(chǔ)要求相對(duì)密度達(dá)到0.75以上，地基承載力達(dá)到300KPa以上。
　　2試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作
　　根據(jù)工程周邊的料源情況換填料采用0.5~1cm碎石：1~3cm碎石：石屑=1:1:1（質(zhì)量比）混和料，委托河北金濤建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)質(zhì)量有限公司做了回填料的相對(duì)密度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為：混合比例為1~3cm碎石：0.5~1cm碎石：石屑=1：1：1（重量比），最大干密度2.16g/cm3，最小干密度1.81g/cm3。根據(jù)設(shè)計(jì)回填基礎(chǔ)要求相對(duì)密度達(dá)到0.75以上，故現(xiàn)場(chǎng)干密度控制指標(biāo)為不小于2.06g/cm3。
　　3試驗(yàn)內(nèi)容
　　蒲陽(yáng)河倒虹吸工程碎石換填碾壓試驗(yàn)，回填料采用0.5~1cm碎石：1~3cm碎石：石屑=1:1:1（質(zhì)量比）混和料，碎石料在現(xiàn)場(chǎng)用挖掘機(jī)進(jìn)行拌制，使其充分混合。
　　4試驗(yàn)?zāi)康?br /> 　　核查回填料壓實(shí)后是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求；檢查壓實(shí)機(jī)具的性能是否滿足施工要求；選定合理的施工壓實(shí)參數(shù)：鋪料厚度、壓實(shí)方法、壓實(shí)遍數(shù)、鋪料的壓實(shí)沉降量；確定有關(guān)質(zhì)量控制的技術(shù)要求和檢測(cè)方法。
　　5試驗(yàn)依據(jù)
　　堤防工程施工規(guī)范（SL260-98）、碾壓式土石壩施工技術(shù)規(guī)范（SDJ213-83）、第S33標(biāo)段蒲陽(yáng)河渠道倒虹吸工程施工技術(shù)要求。
　　6試驗(yàn)機(jī)具
　　6.1試驗(yàn)機(jī)械
　　T-140推土機(jī)1臺(tái)、BW202AD型自行式振動(dòng)碾1臺(tái)、挖掘機(jī)1臺(tái)、自卸汽車5部。（BW202AD型自行式振動(dòng)碾技術(shù)參數(shù)：自重10.1T，激振力220KN，功率95kw，行走速度一檔0~6.5km/h，二檔0~13km/h，振動(dòng)頻率30hz、40hz，振幅0.91mm、0.43mm，前后兩輪同時(shí)振動(dòng)。）
　　6.2試驗(yàn)工具及檢驗(yàn)設(shè)備
　　臺(tái)秤1個(gè)、鐵鍬4把、塑料布若干、料桶4個(gè)、水桶4個(gè)，炒鍋1個(gè)、木柴若干、水準(zhǔn)儀1臺(tái)、5米塔尺1個(gè)、50米皮尺2卷。
　　7試驗(yàn)參數(shù)選擇
　　根據(jù)施工規(guī)范要求，參考類似工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合本工程實(shí)際情況，確定施工鋪料厚度和碾壓遍數(shù)的組合進(jìn)行試驗(yàn)。鋪料厚度和碾壓遍數(shù)組合見(jiàn)下表。
　　
　　鋪土厚度和碾壓遍數(shù)組合表
　　          
　　　8試驗(yàn)場(chǎng)地布置
　　試驗(yàn)場(chǎng)地布置在進(jìn)口閘室回填區(qū)，試驗(yàn)前將基礎(chǔ)平整清理，并將表層壓實(shí)，振動(dòng)碾碾壓4遍。試驗(yàn)區(qū)規(guī)格為29m×22m，試驗(yàn)區(qū)按不同碾壓遍數(shù)劃分為3個(gè)條帶，每個(gè)碾壓條帶寬6m。在試驗(yàn)區(qū)外邊線2米布設(shè)控制邊線作為測(cè)量依據(jù)。
　　試驗(yàn)場(chǎng)地布置圖
　　                 
　　單位：m
　　9試驗(yàn)步驟
　　用T140推土機(jī)平整場(chǎng)地，用水準(zhǔn)儀控制場(chǎng)地平整度，并進(jìn)行壓實(shí)處理。對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)地基礎(chǔ)面進(jìn)行干密度檢測(cè)。在每個(gè)碾壓條帶壓實(shí)基礎(chǔ)面上，用白灰按6m×5m方格標(biāo)出5個(gè)檢測(cè)區(qū)域，測(cè)量每個(gè)區(qū)域中心部位點(diǎn)的起始高程。
　　9.1自卸汽車用后退法分別在試驗(yàn)區(qū)鋪料，用挖掘機(jī)現(xiàn)場(chǎng)拌制混合料，試驗(yàn)區(qū)外側(cè)預(yù)留2m寬度，推土機(jī)平整，用水準(zhǔn)儀準(zhǔn)確控制鋪料厚度與平整度，對(duì)每個(gè)檢測(cè)區(qū)域的同一點(diǎn)用水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量以確定其初始厚度。用振動(dòng)碾靜壓兩遍，以平整表面及凹凸點(diǎn)。
　　9.2振動(dòng)碾對(duì)試驗(yàn)區(qū)填筑料慢一檔強(qiáng)振4遍。用水準(zhǔn)儀按檢測(cè)點(diǎn)測(cè)量壓實(shí)后的高程，與其對(duì)應(yīng)點(diǎn)的起始高程比較，記錄沉降量。用灌水法取樣測(cè)定A1條帶干密度，每個(gè)條帶的每個(gè)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)檢測(cè)1點(diǎn)。
　　9.3振動(dòng)碾對(duì)A2、A3條帶填筑料慢一檔再?gòu)?qiáng)振2遍（累計(jì)共6遍）。用水準(zhǔn)儀按檢測(cè)點(diǎn)測(cè)量壓實(shí)后的高程，與其對(duì)應(yīng)點(diǎn)的起始高程比較，記錄沉降量。用灌水法取樣測(cè)定A2條帶干密度，每個(gè)條帶的每個(gè)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)檢測(cè)1點(diǎn)。
　　9.4振動(dòng)碾對(duì)A3條帶填筑料慢一檔再?gòu)?qiáng)振2遍（累計(jì)共8遍）。用水準(zhǔn)儀按檢測(cè)點(diǎn)測(cè)量壓實(shí)后的高程，與其對(duì)應(yīng)點(diǎn)的起始高程比較，記錄沉降量。用灌水法取樣測(cè)定A3條帶干密度，每個(gè)條帶的每個(gè)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)檢測(cè)1點(diǎn)。
　　10試驗(yàn)成果整理分析
　　10.1沉降量記錄見(jiàn)附表1，干密度（灌水法）檢測(cè)記錄見(jiàn)附表2，試驗(yàn)成果見(jiàn)附表3。
　　10.2碾壓遍數(shù)與沉降量的關(guān)系曲線見(jiàn)附圖1，碾壓遍數(shù)與干密度的關(guān)系曲線見(jiàn)附圖2，
　　10.3成果分析
　　由附圖1可以看出，在靜壓2遍振壓4遍、6遍靜壓1遍過(guò)程中，壓實(shí)沉降量隨碾壓遍數(shù)的增加變化較大，在振壓6遍、8遍靜壓1遍過(guò)程中，壓實(shí)沉降量隨碾壓遍數(shù)的增加變化趨于平緩。由附圖2可以看出，在靜壓2遍后，振壓4遍、6遍靜壓1遍過(guò)程中，壓實(shí)干密度隨碾壓遍數(shù)的增加而增大，在振壓6遍、8遍靜壓1遍過(guò)程中，壓實(shí)干密度隨碾壓遍數(shù)的變化量不大。從附表2可以看出：在靜壓2遍振壓4遍靜壓1遍后，壓實(shí)干密度基本均未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在靜壓2遍振壓6遍靜壓1遍后，檢測(cè)點(diǎn)全部合格。壓實(shí)干密度最小值為2.106g/cm3，最大值為2.143g/cm3，平均值為2.116g/cm3，（控制回填料干密度不小于2.06g/cm3）滿足設(shè)計(jì)要求。
　　11結(jié)論
　　綜合分析試驗(yàn)成果，選擇最優(yōu)施工碾壓技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表：
　　施工碾壓技術(shù)參數(shù)表
　　
　　
　　
　　在施工過(guò)程中嚴(yán)格按照試驗(yàn)方案確定的施工參數(shù)組織實(shí)施，碎石料充分混合。每層碾壓完成后用灌水法取樣檢測(cè)干密度，然后計(jì)算其相對(duì)密度，結(jié)果全部滿足設(shè)計(jì)要求。碎石換填基礎(chǔ)完成后委托河北恒基建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司對(duì)倒虹吸進(jìn)出口漸變段、進(jìn)出口閘室段、管身進(jìn)出口斜坡段換填碎石墊層基礎(chǔ)進(jìn)行三點(diǎn)平板靜載荷試驗(yàn)，評(píng)價(jià)該層地基承載力，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)點(diǎn)的地基平板靜載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定換填碎石墊層基礎(chǔ)地基容許承載力為300kPa，滿足設(shè)計(jì)要求。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　
　　[1]土工試驗(yàn)規(guī)程（SL237-1999）[S]
　　[2]堤防工程施工規(guī)范（SL260-98）[S]
　　[3]碾壓式土石壩施工技術(shù)規(guī)范（SDJ213-83）[S]
　　[4]南水北調(diào)中線京石段第S33標(biāo)段蒲陽(yáng)河渠道倒虹吸工程施工技術(shù)要求[B]