第４Ｏ卷第５期 ２ ０ １ ４年２月 ＳＨＡＮＸＩ山 ＡＲＣＨＩ西 建 筑 Ｖｏ１．４０ ＮＯ．５ ｒＥＣ Ｉ．ＵＲＥ Ｆｅｂ． ２０１４ ・８１・ 文章编号：１００９－６８２５（２０１４）０５—００８１－０３ 西昌“昔格达组”填筑土试验分析与研究 董凤强 许利东 （１．中国有色金属工业昆明勘察设计研究院，云南昆明６５００５１； ２．云南建工集团有限公司，云南昆明６５００５１） －－ｉ． 摘要：通过对“昔格达组”填筑土重型击实试验、现场碾压试验和碾压区填筑土颗粒级配试验分析，确定了填筑土的最 含水量 取得了填料的碾压遍数和压实参数，对填料的类型给出了建议，为工程建设提供了依据。 一 关键词：昔格达组，填筑土，碾压试验，颗粒级配 中图分类号：ＴＵ４１１ 文献标识码：Ａ ０引言 ０４ ｃｍ，５０ ｃｍ，实测为４０ ｃｍ－４５ ｃｍ，５５ ｃｍ～６０ ｃｍ，碾压遍数４遍， “昔格达组”填土是几种岩性经混合后重新压实而形成的重 ６遍，８遍，１０遍，来回一次算一遍，在碾压之前采用推土机将每个 塑体，原有岩土结构被破坏，仅保留了原有岩土的物理成分和部 小区填料推平。 分粘土岩团块。昔格达作为填料主要应用在公路路基，如西昌至 ３填筑土碾压试验研究 攀枝花高速公路路基 ．２ Ｊ。但作为大面积回填地基土尚未应用 在现场实际填筑过程中，有很多因素影响填筑土压实效果， 过。特别是“昔格达组”填料用于大型建筑场地的地基土的研究 例如：松铺厚度、压实机械、填料性质、压实工艺、含水量、施工天 更是一片空白，因此研究“昔格达组”填筑土基本特性有重要工程 气等。为了取得填筑土的最优含水量等指标，在场地内挖方区采 意义。 取土料进行大量的重型击实试验，试验步骤见文献［６］，试验获得 １ 填筑试验区的确定 的最大干密度和最优含水量见表１。 试验段位于攀钢西昌钒钛资源综合利用项目厂区西南侧，李 表１ 重型击实试验成果统计 白寺东侧（拟建石灰焙烧车间），试验段地形情况较为复杂，原地 填料类型 天然含 制样湿密 最大干密度（平 最优含水量 形为一东高西低的冲沟，经人工围堰形成梯级坝塘耕地，现沟底 水●＿／％ 度／ｇ・ｃｍ－３ 均值）／ｇ・ｃｍ－３ （平均值）／％ 昔格达”粉砂岩 ｌ２．９ １．８５ １．７１ １４．６ 高程为１ ５１７．５ ｍ～１ ５２２ ｍ，整平后高程为１ ５３２ ｍ。场地地层有 “昔格达”粘土岩 ２６．３ １．９Ｏ １．６５ ２０．０ 植物层厚约０．５ ｉｎ，其次为软一可塑状粉质粘土厚约２．３ ｍ，其下 ８０％粘土岩＋２０％粉砂岩 １．９９ １．８３ ｌ５．５ 为硬塑粉质粘土，具有一定的代表性，选作试验场地。试验小区 ６ｏ％粘土岩＋４ｏ％粉硷岩 ２．ｏ０ １．８８ １３．４ 交通条件相对便利，相对远离居民点。 注：实验数据均为中国有色金属工业昆明勘察设 十研究院测试，以下均同 根据勘察报告，试验小区周围分布有“昔格达组”粘土岩及粉 本试验在每个小区内，检测不同碾压遍数下“昔格达组”填料 砂岩，粉砂岩和粘土岩互层分布，由于试验场地分别需要单料和混 的压实度及干密度，根据每个小区填料不同，压路机每隔碾压２遍 合料，根据现场地质情况在试验小区周围设置三处料场进行取土。 后在每个小区内选择不同３处位置进行取样检测，最后得到在不 ２试验区的设计 同的碾压方式下的填土密度、含水量 Ｊ、干密度和压实度，见表２， ２０ ｔ压路机下各个小区碾压遍数与压实度变化曲线见图１，确定 该填筑试验采用２０ ｔ洛阳产振动压路机 Ｊ一台，激振力为 出峰值后，最终确定最佳碾压遍数。 ３４０ ｋＮ／１７０ ｋＮ两档。用于坡残积粉质粘土、“昔格达”粘土岩、粉 碾压区第二大层在碾压过程中遇到阴雨天气，并且料场的填 砂岩、“昔格达”混合料的碾压。进行碾压厚度、碾压机械和碾压 料随深度增加其含水量逐渐增加，高于第一大层填料的含水量， 遍数等不同参数组合下的压实试验。实验分为Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ五个 填料压实度比第一大层普遍偏低，压实度变化规律基本接近，现 区。Ａ区为“昔格达”粉砂岩试验小区，Ｂ区为“昔格达”粘土岩试 场随机取样，压实度出现个别偏低。 验小区，Ｃ区为粉质粘土试验小区（不作为本文研究对象），Ｄ区 为８０％粘土岩＋２０％粉砂岩试验小区，Ｅ区为６０％粘土岩＋４０％ ４碾压区填筑土颗粒级配试验 粉砂岩。 …“ 颗粒级配是指各种粒径颗粒在骨料中所占的比例，分析颗粒 试验场尺寸为５０ ｍ×８３ ｍ，场地内共分两大层，第一层为 大小分布情况，提供该土层的类别及判断该土的工程性质。碾压 Ａ１１，Ａ１２，ＢＩ１，Ｂ１２，Ｃ１１，Ｃ１２，Ｄ１１，Ｄ１２，Ｅ１１，Ｅｌ２，第二层为Ａ２２， 完成后在各个碾压小区钻孔取样，Ａ区２个钻孔，Ｂ区１个钻孔，Ｄ Ａ２３，Ｂ２１，Ｂ２２，Ｃ２１，Ｃ２２，Ｄ２１，Ｄ２２，Ｅ２１，Ｅ２２。按照《公路路基施 区４个钻孔，Ｅ区４个钻孔，进行现场颗粒分析试验。采用筛析 工技术规范》的要求，高速公路松铺厚度３０ ｃｍ进行碾压施工，但 法 。 ，试验结果见表３。 本现场填筑土方量高达４千万ｍ ，现场工期有限，“昔格达组”填 通过绘制颗粒级配曲线，得出“昔格达组”填筑土颗粒的级配 料的特殊性，理论设计松铺厚度分别为３０ ｃｍ，０４ ｃｍ，５０ ｃｍ进行 指标，见表３。 压实度的检测，现场根据实际条件进行了调整。对Ａ１１，Ａ１２， 通过表４可知，“昔格达组”粉砂岩和８０％粘土岩＋２０％粉砂 ＢＩ１，Ｂ１２，Ｄ１１，Ｄ１２，Ｅ２１，Ｅ２２用２０ ｔ振动压路机、激振力为１７０ ｋＮ 岩混合料碾压后其不均匀系数Ｃ ＞５，ｃ 在１—３之间，属于级配 进行碾压，设计虚铺厚度３０ ｃｍ和４０ ｅｒａ；实测虚铺厚度为３５ ｃｍ一 良好的地基土 ，粘土岩和６０％粘土岩＋４０％粉砂岩混合料压实 ４ｏ ｃｍ，４０ ｃｍ一４５ ｃｍ。对Ｅ１１，Ｅｌ２，Ａ２１，Ａ２２，Ｂ２１，Ｂ２２，Ｉ）２１，Ｉ）２２ 填土Ｃ ＜ｌ，属于级配不良的地基土。 用２０ ｔ振动压路机、激振力为３４０ ｋＮ进行碾压。虚铺厚度设计为 ５结语 收稿日期：２０１３．１２．０６ 作者简介：董凤强（１９８５．），男，硕士，助理工程师；许利东（１９８０．），男，硕士，工程师 ・８２・ 第加卷第５期 ２ ０ １ ４年２月 山 西 建 筑 表２各层各区碾压遍数与平均千密度、平均压实度及平均含水量关系表 碾压 碾压遍数／遍 ４ ６ ８ １０ 层数 试验小区 ＡＩｌ Ａｌ２ 干密度 ｇ／ｃｍ３ １．５７４ １．５７０ 含水量 ％ ２１．３７ ２０．７０ 压实度 ％ ９２ ９２ 干密度 含水量 ｇ／ｃｍ １．５８９ １．６０２ 压实度 ％ ９３ ９３ 干密度 含水量 压实度 ｇ／ｃｍ０ １．６０４ １．６加 干密度 含水量 ｇ／ｅｍ １．６６５ １．６６３ 压实度 ％ ９７ ９７ ％ ２０．４６ ２０．４６ ％ １７．８７ ２９．９２ ％ ９４ ９５ ％ ｌ８．５３ １８．２３ 第 —— Ｂｌｌ Ｂ１２ １．４７２ １．４８４ ２９．２２ ２６．８３ ８９ ９０ １．５１２ １．１７Ｏ ２８．４６ ２２．５６ ９ｌ ９ｌ １．６０６ １．４ｏ８ １４．５８９ ３２．６０ ９４ ９３ 大 层 Ｄ１１ Ｄｌ２ Ｅｌ１ Ｅｌ２ Ａ２１ Ａ２２ １．５７４ １．２３．２９ ８６（９４．５） ２３．８９ ８５（９４） １．５８９ １．５６３ ２２．４５ ２４．２９ ８７（９４） ８５（９４） １．５８７ １．５７４ ２４．９２ ２３．３Ｏ ８７（９９） ８７（９４） １．６６３ １．７０４ ２０．４３ １７．Ｏ３ ９１（９７） ９ｌ（９７） ５７２ １．５８６ １．６１４ １．４７９ １．４５８ ２４．３９ ２２．６５ ２２．６６ ２５．７９ ８５（９３） ８６（９６） ８６ ８５ １．５７７ １．６４０ １．４９７ １．５ｏ４ ２３．８７ ２４．３６ ２４．００ ２４．２ｌ ８４（９３） ８７（９７） ８８ ８８ １．６２９ １．６７４ １．４８７ １．４８９ ２２．６０ ３２．７７ ２３．７９ ２３．６４ ８７（９５） ８９（９８） ８７ ８７ １．４５４ １．５３２ ２５．３５ ２２．６４ ８５ ９０ 第 二 Ｂ２ｌ Ｂ２２ １．３８８ １．３７５ ３１．４８ ３３．５０ ８４ ８３ １．４３１ １．４２７ ２９．６５ ３１．７０ ８７ ８６ １．４１１ １．４４３ ３１．９２ ３０．８５ ８６ ８７ １．４１６ １．４５０ ３２．９７ ３２．０８ ８６ ８８ 大 层 Ｄ２１ Ｄ２２ １．４２２ １．２９．１６ ２９．０１ ３２．２４ ２９．８３ ７８（８６） ７８（８６） ７５（８５） ７６Ｉ８５） １．４４７ １．４４５ １．４３ｌ １．３８８ ２７．９４ ２８．９０ ３０．８４ ３２．１０ ７９（８７】 ７９（８８） ７６（８７） ７５（８４） １．４５４ １．４４８ １．４０３ １．４３ｌ ２９．０２ ２８．９７ ３１．３２ ３Ｏ．Ｏ ７９（８８） ７９（８７） ７５（８５） ７７（８７） １．４７２ １．４２５ １．４３６ １．４５ｌ ２７．４８ ３０．８５ ３０．６７ ２９．４６ ８０（８９） ７８（８７） ７７（８７） ７９（８８） ４２４ Ｅ２１ Ｅ２２ １．４０２ １．４ｌｌ 注：括号内压实度是实测干密度， 、于１．６０ ｇ／ｃｍ３时，用最大干密度１．６５ ｇ／ｃｍ ，实测千密度大于１．６１）ｇ／ｃｍ 时，用最大干密度 ．７０ ｇ／ｃｍ 计算后的平均值 ９５ ９ｏ ８５ ８０ ７５ ７Ｏ ６５ 图１各个小区碾压遍数与压实度关系曲线 裹３碾压区填筑土颗粒分析成果统计表 粒组 填料类别 中砂 Ｏ．５０ ｍｉｌｌ一 ０．２５ ｍｎｌ 细砂 粉砂 粉粒（粗） 粉粒（细） ０．２５ ｍｎｌ一 Ｏ．Ｏ７５ ＩＩｌｍ一 Ｏ．０５ ｍｌｎ一 Ｏ．０１ ｌｌｌｍ ０．０７５ Ｒｉｍ ０．０５ ｍｎｌ ０．０ｌ ｍｍ ０．０（）５ ｍｌｌｒｌ 粘粒 ＜００ｏ５ ｍｍ ．室内定名 粉质粘土粉土 粉质粘土粉土 粉质粘土粉土 粉质粘土 粉砂岩单料（Ａ区） 粘土岩单料（Ｂ区） ８０％粘土岩＋２０％粉砂岩混合料（Ｄ区） ６０％粘土岩＋４１１％粉砂岩混合料（Ｅ区） ２．６ ２．１ １．５ １．４ ２１ ９．９ ｌ９．３ １７．１ ２１．７ ２２．１ ２３．６ １１．７ ２７．８ ３３．２ ２７．９ ２８．１ ６．５ ６．９ ６．８ ９．３ ２Ｏ．４ ２５．８ ２０．９ ３２．４ 裹４“昔格达组 填筑土颗粒级配指标 试验编号 ｄｉｏ Ａ区 Ｏ．００２ ９ ２）通过对碾压区填筑土颗粒级配实验，“昔格达组”填筑土颗 粒主要集中在粘粒和粉砂之间，属于细颗粒土，填筑土体具有粘 界限粒￣＝／ｍｍ ｄ３０ ０．０１４ ｄ６０ Ｏ．０５６ 界限系数 Ｃｖ Ｃｃ ｌ９．３１ １．２ｌ 性和可塑性，透水性小，因此其性质随含水量有较大变化。颗粒 级配直接影响“昔格达组”填料压实难易，在相同的碾压遍数时， 级配良好的土压实性较好。 ３）由于挖方区大部分为“昔格达组”粉砂岩和粘土岩互层， 为了确保地基土的级配良好，在工程应用时，建议现场碾压填料 Ｂ区 Ｄ区 Ｅ区 Ｏ．００２ ２ Ｏ．００３ ０ Ｏ．０ｏ２ｌ ０．Ｏｏ７ ０．Ｏｌ４ Ｏ．００４ ６ Ｏ．Ｏ４３ ０．Ｏ５５ ０．０４４ １９．５５ ｌ８．３３ ２Ｏ．９５ Ｏ．５２ １．１９ ０．２３ 计算公式 不均匀系数ｃｕ＝ｄ６ ｄ１０ 曲率系数ｃｃ＝ｄ ｄｌｏ・ｄ∞ “昔格达组”填料作为大型建筑场地的地基土具有其特殊性， 采用“昔格达组”粘土岩８０％＋粉砂岩２０％的混合料进行碾压 为了更好地指导工程建设，通过上述现场试验分析，得出填筑土 填筑。 的填料类型、碾压遍数、压实度等参数，其结论如下： ４）通过现场碾压试验，“昔格达组”粘土岩８０％＋粉砂岩 １）在重型击实试验中，“昔格达组”粉砂岩与粘土岩的混合填 ２０％混合料碾压区，松铺厚度３０ ｃｍ～５０ ｃｍ，在２０ ｔ压力机，激振 料最大干密度平均值比单料高７．０％一１３．９％，而含水量的平均 力１７０ ｋＮ碾压方式下，混合料天然含水量在１８．７３％～３１．１３％之 值比单料略低，说明粉土岩与粘土岩混合料较单料有比较好的压 间，高于最优含水量１５．５％，压实度普遍偏低；碾压遍数８遍～ １０遍时，压实度在０．８７～０．９１之间，再增加碾压遍数压实度基本 实性。 第４０卷第５期 ２ ０ １ ４年２月 山 西 建 筑 Ｖｏ１．４０ Ｎｏ．５ ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｆｅｂ． ２０１４ ・８３・ 文章编号：１００９－６８２５（２０１４）０５－００８３－０２ 山西省煤矿水文地质勘探 李 霞 （山西省煤炭地质水文检测研究院，山西太原０３０００６） 摘要：阐述了煤矿水文地质勘探的概念与特征，在了解矿井水文地质条件的基础上，对煤矿水文地质勘探技术进行了分析，并对 其特点及发展趋势作了介绍，为煤炭后续开发提供了理论依据。 关键词：煤矿，水文地质，勘探技术 中图分类号：Ｐ６４２ 文献标识码：Ａ ０引言 矿井水文地质勘探是矿井防治水的基础工作，是其他任何工 山西煤炭资源丰富，含煤面积５．７×１０ ｋｍ ，约占全省面积的 作不可取代的，防治水工作的质量及经济效果，在一定意义上说， ４０％，截止１９９６年年末累计探明储量２ ６６２×１０。ｔ，占全国煤炭储 取决于水文地质勘探工作的好坏。“知己知彼，百战不殆”，只有 量的２７％。而且煤炭品种齐全，煤质优良，开发自然条件优良。 准确地把握地下水文地质条件及其变化的脉络，才能合理地、有 其煤炭主要以大同的动力煤，阳泉、晋城的无烟煤，离石与柳林、 的放矢地采取相应措施，否则势必陷入盲目性。因此，对矿井水 武乡与宁武的稀有炼焦煤为主。其储量特别大、分布广，已开发 文地质勘探工作重视与否，关系到防治水工作的成败。矿井水文 多年，山西成煤时期大部分在古生代，主要含煤地层为石炭、二迭 地质勘探技术是在地质学、钻探学、地球物理勘探学以及岩石力 系和侏罗系，部分为第三系；目前煤炭的开发平均深度在３００ ｍ一 学等相关学科发展的基础上而逐渐形成自己的体系的，随着科学 ５００ ｍ左右，随着煤炭资源需求的增加，煤矿的开采深度会越来 技术的发展，它也必将不断完善。 越深，部分地区已经进入到深部开采阶段。深部开采矿井对煤 １．２煤矿水文地质勘探的特征 田水文地质勘探工作的要求更高，包括查明煤层中落差５ ｍ左 煤矿水文地质勘探一般分阶段循序进行，见图１。 右的断层、幅度５ ｍ左右的褶曲、陷落柱以及采空区的空间分布 矿井水文地质勘探为矿井建设、采掘、开拓延深、改扩建提供 形态 。 了所需的水文地质资料，是矿井防治水工作的主要水文地质理论 １ 煤矿水文地质勘探概念与特征 依据，它是在煤田水文地质勘探的基础上进行的。矿井水文地质 勘探贯穿于煤矿的整个建设生产过程，它可以验证和深化煤田地 １．１煤矿水文地质勘探概念 质勘探对矿井水文地质条件的认识，同时，又可根据矿井建设生 矿井建设生产阶段所进行的水文地质勘探，其最基本任务是 产过程中遇到的水文地质问题，充分利用矿井的有利条件，进行 为煤炭工业的规划布局和煤矿建设，安全生产提供水文地质依 有针对性的矿井水文地质勘探，为矿井建设生产和矿井防治水工 据，同时为水文地质研究积累资料。 作提供依据。 …， ，…，■０● 变化不大，最佳碾压遍数控制在８遍左右。 ９７３－９７６． ５）通过第一大层与第二大层的碾压试验结果对比，可以看出 ［２］ 陈强，聂德新．昔格迭组填料路堤设计参数的试验研究 由于填料天然含水量较大，当遇阴雨天或施工场地排水不畅时， ［Ｊ］．路基工程，２００４，１０（５）：３９．４１． 填料的含水量远远大于其自身的最优含水量，造成在相同的压实 ［３］ 牛红凯，王岩．粗粒料干密度与碾压遍数的关系研究［Ｊ］． 功下，填筑土的压实度根本满足不了建筑地基的要求。在场地施 路基工程，２００８￣，２１（１）：１４８－１４９． 工中，应采取相应的措施来降低填料的含水量，如对含水量大的 ［４］ 向贵府，任光明，聂德新，等．昔格达土混合填料最优含水量 粘土岩采取翻晒，严格控制阴雨天施工等。 研究［Ｊ］．中国地质灾害与防治学报，２００４，１５（２）：４８．５２． 参考文献： ［５］ 傅裕寿，张正威．土力学与地基基础［Ｍ］．北京：清华大学出 ［１］杨碧，范柱国，刘文连，等．攀钢钒钛钢铁新基地昔格达地 版社。２００９． 层岩土工程特性研究［Ｊ］．科学技术与工程，２０１０，１０（４）： ［６］ ＧＢ／Ｔ ５０１２３－１９９９，土工试验方法标准［ｓ］． Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｘｉｃｈａｎｇ‘‘Ｘｉｇｅｄａ ｇｒｏｕｐ’’ｆｉｌｌｉｎｇ ｓｏｉｌ ｔｅｓｔ ＤＯＮＧ Ｆｅｎｇ－ｑｉａｎｇ’ＸＵ Ｌｉ－ｄｏｎｇ （１．Ｃｈｉｎａ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌ Ｊｎｄ淞ｔ Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｌｓｎｔｈｕｔｅ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５００５１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｙｕｎｎａｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５００５１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｈｅａｖｙ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ ｔｅｓｔ．ｆｉｅｌｄ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ ａｒｅａ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ ｏｌ＇ｅａ ｆｉｌｌｉｎｇ ｓｏｉｌ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ａｎａｌｙｓｉｓ Ｏｉｌ “Ｘｉｇｅｄａ ｇｒｏｕｐ”ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｉｆｌｌｉｎｇ ｓｏｉｌ，ｇａｉｎｅｄ ｔｈｅ ｆｉｌｌｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅｓ ａｎｄ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ， ｇａｖｅ ｆｉｌｌｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ ｔｙｐｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ，ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｘｉｇｅｄａ ｇｒｏｕｐ，ｆｉｌｌｉｎｇ ｓｏｉｌ，ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ ｔｅｓｔ，ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ 收稿日期：２０１３—１２－１０ 作者简介：李霞（１９７８．），女，助理工程师
