管沟土方回填碾压试验报告.docx
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管沟土方回填碾压试验报告
管沟土方回填碾压试验报告
1试验目的
(1)检查土料压实后是否能够达到设计压实度;
(2)检查压实机械的工作性能是否满足施工要求;
(3)选定合理的施工压实参数:
含水量的适宜范围、铺土厚度、压实土料干密度,压实方式和压实遍数等;
(4)确定施工工艺以及有关质量控制的要求和方法,为现场施工提供依据。
2试验依据
(1)《给水排水管道施工及验收规范》;
(2)《给水排水构筑物施工和验收规程》;
(3)《堤防工程施工规范》SL260-98;
(4)《土工试验规程》;
(5)工程地质图;
(6)设计文件及技术要求。
3、填筑设计技术要求
管道两侧及管顶以上1m范围内要求人工分层回填压实,回填
区要求压实度不小于0.95,回填
区不小于0.9,回填Ⅳ区为不小于0.85±0.02。
4、室内试验及成果
土料为12+800~13+300管沟开挖土料,依据《土工试验规程》SL237-1999,经第三方试验室试验测定,12+800~13+300段土料最大干密度1.79g/cm3,最优含水14.9%。
5、现场碾压试验
5.1现场碾压试验项目规划
通过试验施工过程中的详细记录及对试验结果的总结分析,并结合设计技术指标要求,来确定土料填筑施工压实细则和技术要求,并确定有关质量控制的要求和方法,为现场施工提供依据。
5.2主要施工机具的选择
为适宜设计提出的碾压指标,并考虑填筑材料的性质,本次试验主要机具及参数选择如下表:
A区压实机具设备表
名称
型号
自重
振动频率(HZ)
行车速度(km/h)
小型人工压路机
GYL-S600
0.6T
50
1-1.4
B区压实机具设备表
名称
型号
工作重量
冲击次数
夯板尺寸
冲击夯
HCD70
0.07(t)
450-600次/分
250*335mm
5.3试验场地布置
土料碾压试验区拟选在13+000段施工便道。
为确保试验场地基础的平整及硬实,在试验前按规划在拟定的区域用白灰进行放线,将规划范围扩大0.5m进行基础清表,清表厚度>35cm,清表后用振动碾分别静压、振压2遍,取样测定压实度,不小于85%时在清表后的场地上铺土料20~30cm进行找平,用振动碾静压2遍,振压5~7遍,取样检测压实度>97%后,用推土机及平地机扫平基础面,在已压实、找平的基础上按碾压试验计划重新用白灰放出试验场地后。
并在场地内设置1m高控制桩,并标示出标高。
5.4试验施工参数
(1)机械参数
由于压实设备型号已选定,故机械参数已经确定。
(2)行车速度
A区采用小型人工压路机,振动碾行车速度1~1.4km/h。
(3)铺料方法
挖掘机配合人工铺料。
(4)铺料厚度
取20cm和25cm。
(5)碾压方式
进退错距法。
(6)碾压遍数
A区采用小型人工压路机压实,碾压遍数取3遍、4遍、5遍,往返一次为一遍;B区采用HCD70型冲击夯夯实,夯实遍数取10遍、15遍、20遍,冲往返一次为一遍。
(7)土料含水率
控制在最优含水-2%~+3%范围内。
5.5碾压试验工艺流程
(1)土料开采运输
试验填筑土料用试验场地附近堆放的管沟开挖料,土料用装载机装,自卸汽车运输,用酒精燃烧法测其含水率,土料含水率控制在最优含水率-2%~+3%范围内,若含水率高,必须进行晾晒;若含水率低必须进行均匀洒水。
(2)铺料
铺料用挖掘机配合人工摊铺。
铺料时设置周边控制桩,以控制铺料范围及厚度。
第一层松铺厚度20cm,第二层松铺厚度25cm。
(3)碾压
A区采用进退错距法和“静压-振压”碾压方式,进退错距20cm。
每区碾压时先静压1遍,然后振压2遍,然后进行第一次取样测定含水率和压实度及干密度。
第一次取样后再振压1遍,然后进行第二次取样测定测定含水率和压实度及干密度。
之后再振压1遍进行第三次测定含水率和压实度及干密度。
B区采用连环套打法,夯迹双向套压,夯压夯1/3,行压行1/3,分段、分片夯实时,夯迹搭压宽度应不小于1/3夯径。
每区夯实10遍,然后进行第一次取样测定含水率和压实度及干密度。
第一次取样后再振压5遍,然后进行第二次取样测定测定含水率和压实度及干密度。
之后再振压5遍进行第三次测定含水率和压实度及干密度。
5.6试验检测结果
(1)土料含水率检测
对开挖并运输至碾压试验区的土料,在碾压前取样采用酒精燃烧法测定含水率,取样频率每单块试验区平均取样12个。
素土含水率检测结果见表5-1。
表5-112+800~13+300段土料含水率检测表
20cm铺土区
25cm铺土区
试样编号
含水率
平均值
试样编号
含水率
平均值
1-1
14.2
13.2
2-1
13.6
13.0
1-2
13.5
2-2
13.2
1-3
12.9
2-3
13.6
1-4
13.5
2-4
14.2
1-5
14.3
2-5
13.7
1-6
14.2
2-6
13.4
1-7
13.5
2-7
12.9
1-8
12.6
2-8
12.5
1-9
11.9
2-9
12.2
1-10
12.3
2-10
11.7
1-11
12.7
2-11
12.3
1-12
13.3
2-12
13.1
(2)压实度、含水率检测
每个试验小块按拟定计划操作,碾压至设定的遍数后在填筑层下部约1/3出取样测其干密度及含水率,每个试验小区每次取样数为12个,由试验室按规范测算出试样的干密度及填筑层体的压实度,具体检查结果见表5-2,表5-3,表5-4,表5-5。
表5-212+800~13+300段土料A区铺土20cm压实度、含水率检测统计表
试样编号
碾压3遍
碾压4遍
碾压5遍
含水率(%)
干密度
压实度(%)
含水率(%)
干密度
压实度(%)
含水率(%)
干密度
压实度(%)
1-1
12.8
1.63
91
13.3
1.74
97
13.4
1.75
98
1-2
13.8
1.63
91
13.6
1.74
97
12.8
1.74
97
1-3
14.3
1.61
90
13.7
1.77
99
13.7
1.78
99
1-4
13.4
1.63
91
12.9
1.74
97
13.3
1.77
99
1-5
12.6
1.63
91
12.0
1.76
98
13.1
1.77
99
1-6
13.1
1.65
92
11.6
1.70
95
12.7
1.78
99
1-7
13.6
1.65
92
14.0
1.71
96
12.4
1.76
99
1-8
12.7
1.67
93
13.6
1.75
98
13.4
1.76
98
1-9
14.5
1.66
93
13.6
1.72
96
14.3
1.76
99
1-10
13.8
1.64
92
13.3
1.72
96
14.6
1.75
98
1-11
12.8
1.63
91
12.7
1.75
98
11.8
1.74
97
1-12
13.1
1.64
91
12.1
1.76
98
12.5
1.73
97
平均值
13.4
1.64
92
13.0
1.74
97
13.2
1.76
98
表5-312+800~13+300段土料A区铺土25cm压实度、含水率检测统计表
试样编号
碾压3遍
碾压4遍
碾压5遍
含水率(%)
干密度
压实度(%)
含水率(%)
干密度
压实度(%)
含水率(%)
干密度
压实度(%)
1-1
14.1
1.63
91
13.7
1.73
96
12.9
1.75
98
1-2
13.4
1.60
90
13.1
1.72
96
13.0
1.74
97
1-3
12.4
1.62
90
13.0
1.72
96
12.5
1.73
97
1-4
11.8
1.62
91
13.4
1.70
95
13.1
1.74
97
1-5
12.7
1.63
91
13.0
1.72
96
12.0
1.75
98
1-6
12.4
1.63
91
13.3
1.73
97
12.6
1.76
98
1-7
13.7
1.61
90
12.4
1.70
95
12.0
1.77
99
1-8
12.7
1.61
90
13.2
1.72
96
12.7
1.75
98
1-9
11.6
1.62
91
14.1
1.73
97
12.3
1.74
97
1-10
12.4
1.63
91
14.4
1.74
97
13.3
1.76
99
1-11
12.9
1.63
91
11.0
1.73
97
12.2
1.75
98
1-12
13.1
1.64
92
11.4
1.72
96
12.7
1.77
99
平均值
12.8
1.62
91
13.0
1.72
96
13.0
1.75
98
表5-412+800~13+300段土料B区铺土20cm压实度、含水率检测统计表
试样编号
夯10遍
夯15遍
含水率(%)
干密度
压实度(%)
含水率(%)
干密度
压实度(%)
2-1
12.7
1.71
96
13.6
1.77
99
2-2
13.6
1.73
97
12.7
1.76
98
2-3
13.6
1.76
98
14.5
1.78
99
2-4
12.8
1.72
96
13.8
1.78
99
2-5
13.8
1.76
98
12.8
1.78
99
2-6
14.8
1.73
96
13.1
1.76
98
2-7
13.3
1.72
96
14.0
1.75
98
2-8
12.3
1.74
97
13.6
1.76
99
2-9
13.6
1.73
97
13.6
1.77
99
2-10
12.8
1.71
96
13.3
1.76
98
2-11
13.1
1.72
96
12.7
1.77
99
2-12
13.4
1.75
98
12.1
1.78
99
平均值
13.3
1.73
97
13.3
1.77
99
表5-512+800~13+300段土料B区铺土25cm压实度、含水率检测统计表
试样编号
夯10遍
夯15遍
含水率(%)
干密度
压实度(%)
含水率(%)
干密度
压实度(%)
2-1
12.4
1.72
96
13.1
1.77
99
2-2
13.4
1.72
96
12.5
1.74
97
2-3
14.3
1.71
95
12.5
1.75
98
2-4
14.6
1.71
96
13.1
1.75
98
2-5
11.8
1.72
96
11.7
1.74
97
2-6
12.5
1.73
97
12.4
1.74
97
2-7
13.7
1.73
96
11.8
1.74
97
2-8
13.1
1.74
97
11.1
1.75
98
2-9
13.0
1.74
97
14.0
1.77
99
2-10
13.4
1.72
96
13.5
1.76
98
2-11
13.0
1.70
95
11.9
1.78
99
2-12
13.3
1.71
96
12.6
1.75
98
平均值
13.2
1.72
96
12.5
1.75
98
(3)碾压遍数与压实厚度检测
不同铺土厚度压实遍数与压实后关系见表5-6,5-7。
表5-6A区碾压遍数与压实厚度关系表
铺土厚度
压实3遍后平均厚度(cm)
压实4遍后平均厚度(cm)
压实5遍后平均厚度(cm)
铺土20cm
16.6
16.3
16.2
铺土25cm
20.5
20.2
20.1
表5-7B区夯实遍数与压实厚度关系表
铺土厚度
夯实10遍后平均厚度(cm)
夯实15遍后平均厚度(cm)
铺土20cm
16.3
16.1
铺土25cm
20.2
20.1
7试验成果整理
7.1碾压遍数与压实效果的关系
土料厚度为20cm时,A区采用小型人工压路机碾压3遍后干密度在1.61g/cm3~1.67g/cm3之间,平均干密度1.64g/cm3,压实度在90%~93%之间,平均压实度92%,满足回填
区设计压实度不小于90%的要求;碾压4遍后干密度在1.70g/cm3~1.77g/cm3之间,平均干密度1.74g/cm3,压实度在95%~99%之间,平均压实度97%,满足回填
区要求压实度不小于95%的要求;碾压5遍后干密度在1.73g/cm3~1.78g/cm3之间,平均干密度1.76g/cm3,压实度在97%~99%之间,平均压实度为98%。
土料厚度为25cm时,A区采用小型人工压路机碾压3遍后干密度在1.60g/cm3~1.64g/cm3之间,平均干密度1.62g/cm3,压实度在90%~92%之间,平均压实度91%,满足回填
区设计压实度不小于90%的要求;碾压4遍后干密度在1.70g/cm3~1.74g/cm3之间,平均干密度1.72g/cm3,压实度在95%~97%之间,平均压实度96%,满足回填
区要求压实度不小于95%的要求;碾压5遍后干密度在1.73g/cm3~1.77g/cm3之间,平均干密度1.75g/cm3,压实度在97%~99%之间,平均压实度为98%。
土料厚度为20cm时,B区采用冲击夯夯实10遍后干密度在1.71g/cm3~1.76g/cm3之间,平均干密度1.73g/cm3,压实度在96%~98%之间,平均压实度97%,满足回填
区要求压实度不小于0.95;夯实15遍后干密度在1.75g/cm3~1.78g/cm3之间,平均干密度1.77g/cm3,压实度在98%~99%之间,平均压实度99%。
土料厚度为25cm时,B区采用冲击夯夯实10遍后干密度在1.70g/cm3~1.74g/cm3之间,平均干密度1.72g/cm3,压实度在95%~97%之间,平均压实度96%,满足回填
区要求压实度不小于0.95;夯实15遍后干密度在1.74g/cm3~1.78g/cm3之间,平均干密度1.75g/cm3,压实度在97%~99%之间,平均压实度98%。
7.2碾压遍数与压实厚度的关系
从表5-6数据可以看出,碾压3遍后:
铺土20cm沉降值为3.4cm,铺土25cm沉降值为4.5cm;碾压4遍后:
铺土20cm沉降值为0.3cm,铺土25cm沉降值为0.3cm;碾压5遍后:
铺土20cm沉降值为0.1cm,铺土25cm沉降值为0.1cm,沉降基本停止。
压实沉降值随碾压遍数的增加而减小。
从表5-7数据可以看出,夯实10遍后:
铺土20cm沉降值为3.7cm,铺土25cm沉降值为4.6cm;夯实15遍后:
铺土20cm沉降值为0.2cm,铺土25cm沉降值为0.1cm,沉降基本停止。
压实沉降值随夯实遍数的增加而减小。
八、结论
8.1施工参数
根据以上碾压试验的结果分析,在土料含水量介于最优含水量-2%~+3%范围内时,松铺厚度20cm和松铺厚度25cm在人工压路机碾压3遍的情况下均能满足压实度不小于0.9的要求,碾压4遍、5遍均能满足压实度不小于0.95的要求;松铺厚度20cm和松铺厚度25cm在冲击夯夯实10遍、15遍均能满足压实度不小于0.95的要求。
综合考虑效率和施工质量,我项目部拟采用松铺25cm,人工压路机碾压4遍或冲击夯夯实10遍的一组参数用于实际施工,即:
土料含水率:
控制在最优含水率的-2~+3%之间,即12.9%~17.6%;
铺料方法:
挖机配合人工铺料;
铺料厚度:
25cm;
碾压设备:
小型人工压路机或者冲击夯;
碾压方法:
小型人工压路机进退错距法碾压4遍(振动碾往返一次为一遍),行车速度1~1.4km/h;冲击夯连环套打法,夯实10遍。
8.2施工中注意事项
(1)含水量控制
整个试验的过程中,控制含水量是主要的因素,根据实验室击实试验成果给出的最优含水率控制,如果因天气原因(温度过高)可以适当增加相应含水率,保证现场碾压是混合料含水控制在最优含水-2%~+3%。
(2)碾压速度控制
碾压速度一般控制在1~1.4km/h,并且保持额定的激振力,确保振动碾压效果。
(3)层间结合控制
第一层土料碾压完成后,应尽快进行第二层施工;不能在6~8小时内进行第二层施工的,当再次准备上层施工时,应先洒水湿润表层,以确保结合面结合良好。
九、附件
1、土料击实试验报告