石灰改良土试验总结报告最终11.docx

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石灰改良土试验总结报告最终11

新建蒙西至华中地区铁路煤运通道MHTJ-19标段

DK937+739.47～DK937+904.94石灰改良土填筑

工艺性试验总结

中铁八局集团蒙华铁路MHTJ-19标项目经理部

二〇一六年十月十一日

1试验段基本情况

1.1试验段概况

选取DK937+739.47～DK937+904.94段路堤作为填筑试验段，开展填筑工艺性试验，获取石灰改良土路基填筑的施工工艺参数。

该段路基填高2.5～3m，基底为可塑的黏土，具有中等膨胀性，承载力较好。

填料采用DK936+300～DK936+825段土源填料。

该试验段自2016年9月7日开始施工，至2016年10月7日完成基床以下路堤及基床底层填筑。

1.2试验目的

（1）总结松铺系数、碾压方式、碾压遍数及机械配置、最佳含水率等参数与最终压实效果的关系。

（2）验证施工工艺和机械设备的性能是否满足改良土路基质量标准。

（3）形成具有指导性意义的施工工艺及过程控制措施，确定改良土路基填筑工艺，为大规模填筑提供施工参数，指导本标段石灰改良土路基填筑施工。

1.3路基结构形式

基床表层厚0.6m，采用A组填料填筑（砂性土除外）。

基床底层厚1.9m，采用石灰改良土填筑。

基床底层以下路堤采用采用石灰改良土或A、B、C组填料，本试验段采用石灰改良土。

路基边坡1:

1.5。

如下图。

图1.3-1路堤设计代表性断面图

2施工资源配置

2.1机械设备配备

表2.1-1机械设备配备表

序号

设备名称

生产厂家

型号

数量

1

推土机

山推

SD16

1

2

压路机

洛建

LSS2101

1

3

挖掘机

沃尔沃

EC210

1

4

装载机

柳工

CGl855

1

5

平地机

徐工

GR180

1

6

洒水车

东风

8T

1

7

自卸汽车

东风

15T

10

8

路拌机

徐州

BW25

2

9

粉料撒布机

陆达

16m³

1

10

打夯机

欧克工矿

HCD70

1

2.2测量、试验设备

表2.2-1测量、试验设备配备表

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

检测状态

1

GPS

南方

台

1

良好

2

电子水准仪

莱卡DNA03

套

1

良好

3

直尺

2.5m

把

1

良好

4

K30平板载荷仪

沧州昊锐k30

套

1

良好

5

灌砂筒

¢150

套

1

良好

6

电子秤

精度1g

台

1

良好

7

电子秤

精度0.1g

台

1

良好

8

轻型触探仪

魅宇10kg

套

1

良好

3填料情况

3.1土料

该试验段石灰改良土填料取自DK936+300～DK936+825段土源，开挖量约13万m3。

具体检测报告详见附件一。

3.2石灰

采用生石灰粉，采购于邓州市榆林建筑材料有限公司，根据市场调查，其生产能力满足施工需求。

具体检测报告详见附件二。

4、试验过程

4.1施工顺序

场地平整→含水率检测→撒布机布灰→路拌机拌和1遍→洒水或晾晒→路拌机拌和2遍→堆土→转运→摊铺、平整→碾压控制及检测

4.2原材料控制及配合比

改良用的石灰采用磨细的生石灰经检测合格后通过石灰罐车运输至施工现场，再将生石灰注入散料撒布机中。

试验室根据现场实际含水率出具掺量为3.5%、4%、5%的石灰进行试验，其配合比见附表三。

4.3施工工艺流程

改良土拌和施工工艺如下图所示。

图4.3-1拌和施工工艺流程框图

图4.3-2试验段施工流程框图

4.4施工方法

4.4.1施工方法

1施工准备

施工前按照设计提供的配合比进行室内试验，确定施工配合比。

改良土的配合比以最终保证填料的无侧限抗压强度达到设计要求。

现场根据实测含水率，试验室进行调整并出具施工配合比。

2场地平整

施工前对原取土场进行处理，采用机械挖除表层土，平整场地。

将平整好的场地划分为四个区段，便于施工时进行流水作业。

在划分开的拌和场地内进行拌和。

3撒布石灰

对已平整好的场地，拌和前检测填料的含水率，根据现场实际，试验室出具的施工配合比进行铺设石灰。

采用散料撒布机将石灰均匀的铺设在平整后的作业面，按照每平方米的布灰量控制石灰的掺量。

图4.4.1-1计量布灰

4路拌机初次拌和及晾晒或洒水

根据现场实际多次测量，路拌机的拌和深度为17cm±1cm。

在已布完石灰的场地进行拌和。

拌和遍数为1遍。

拌和完成后对混合料根据实测含水进行晾晒或洒水，及时检测填料含水率。

图4.4.1-2路拌机进行第一次拌和

5拌和

填料根据现场实际实测含水率进行洒水或晾晒，对混合料进行拌和，拌和遍数为2遍。

拌和完成后采用滴定法检测填料的灰剂量及含水率，含水率比最优含水率高2%左右，保证运输及摊铺过程中的水分损失。

图4.4.1-3路拌机进行第二次拌和

6堆料、运输

使用装载机将拌和完成的混合料按照拌和深度23cm～25cm进行铲运堆放，铲运过程中应严格控制铲土深度，不得将素土铲起。

堆放过程中人工配合将路拌机未打碎的土块拣出。

图4.4.1-4改良土堆料

7运输及填筑

待填筑路基已完成地基检测或下承层的各项检测完成后，填筑区施工准备就绪，组织车辆将已拌和完成的填料运至已划分好的方格网中进行摊铺，按照35cm的虚铺厚度采用推土机初平、平地机进行精平配合人工的方式进行平整，平整过程中及时检测虚铺厚度。

横坡按4%控制。

采用压路机对松铺平整后的填料进行碾压，压实顺序应按先两侧后中间，先静压后弱振、再强振的操作程序进行碾压。

沿线路纵向行与行之间压实重叠不应小于40cm，各区段交接处，纵向搭接压实长度不应小于2m，上下两层填筑接头应错开不小于3.0m。

图4.4.1-5改良土运输

图4.4.1-6改良土运输至填筑区

图4.4.1-7改良土分层填筑

图4.4.1-8改良土推土机初平

图4.4.1-9改良土平地机精平

8碾压

（1）碾压组合方式

结合现场验证，按照碾压组合方式：

静压1遍、弱振2遍、强振1遍再静压1遍，压实系数K、地基系数K30效果最佳，效率最佳。

（2）松铺系数

基床以下路堤：

松铺35cm，压实30cm，松铺系数1.17；

基床底层：

松铺32cm，压实27cm，松铺系数1.18。

图4.4.1-10改良土碾压

图4.4.1-11改良土碾压完成后

9试验检测：

待碾压完成后，进行路基检测,检测要求：

（1）路基基床压实标准：

《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）附表B路基基床底层的压实标准:

压实系数K≥0.93、地基系数K30≥100Mpa/m。

（2）基床以下路堤填料压实标准：

《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）附表C路基基床以下路堤填筑层压实标准:

压实系数K≥0.90、K30≥80Mpa/m。

试验检测如下图：

图4.4.1-12石灰改良土K30检测

图4.4.1-13石灰改良土压实系数检测

4.4.1-14平整度检测

4.4.2试验实施情况

⑴第一次试验

撒灰：

采用撒布机布灰，按照掺4%石灰控制；

含水率检测：

检测原土含水率为17%、17.4%、17.2%；

灰剂量检测：

灰剂量检测为4.1%、4.5%、4.4%；

施工工艺流程：

场地平整→粉料撒布机布灰→路拌机拌和→自卸汽车运料至填筑区→推土机初平→平地机精平→碾压（共5遍：

静压1遍→弱振2遍→强振1遍→静压1遍）

⑵第二次试验

撒灰：

采用粉料撒布机布灰，按照掺5%石灰控制。

含水率检测：

检测原土含水率为19.1%、18.1%、18.6%；

灰剂量检测：

灰剂量检测为4.8%、4.7%、5.2%、5.2%

施工工艺流程：

场地平整→粉料撒布机布灰→路拌机拌和→自卸汽车运料至填筑区→推土机初平→平地机精平→碾压（共5遍：

静压1遍→弱振2遍→强振1遍→静压1遍）。

⑶第三次试验

撒灰：

采用粉料撒布机布灰，撒灰按照（3.5%）控制

含水率检测：

检测原土含水率为17.4%、17.8%、17.6%；

灰剂量检测：

灰剂量检测为5.4%、5.2%、4.7%；

施工工艺流程：

场地平整→粉料撒布机布灰→路拌机拌和→自卸汽车运料至填筑区→推土机初平→平地机精平→碾压（共5遍：

静压1遍→弱振2遍→强振1遍→静压1遍）。

4.4.2试验数据分析及总结

试验数据分析

试验次数

最优含水率（%）

拌和厚度（cm）

松铺厚度（cm）

拌和次数

天然含水率（%）

地基系数K30（Mpa/m）

压实系数

无测限抗压强度（MPa）

第一次（4%）

17.2

16

35

2

17.2

136、135、135、136、133、136、134、132

0.956、0.961、0.961、0.972、0.989、0.934、0.967、0.945、

0.945

0.90、0.84、0.80、0.94、0.85、0.99、

第二次（5%）

18.6

17

35

2

18.6

121、117、119、122、121、122、119、122

0.950、0.956、0.923、0.978、0.972、0.994、0.945、0.950、

0.934

1.26、1.35、1.28、1.19、1.28、

1.15

第三次（3.5%）

17.6

16

35

2

17.6

134、131、136、135、134、135、137、133

0.989、0.972、0.978、0.967、0.989、0.978、0.945、0.928、

0.978

0.57、0.52、0.49、0.57、0.60

13.5%、4%、5%掺量改良土压实系数

23.5%、4%、5%掺量改良土地基系数K30

33.5%、4%、5%掺量改良土无侧限强度

由上述图表分析可以得出：

各掺量改良土的压实系数、地基系数K30及无侧限抗压强度变化范围不大，满足设计要求及《铁路路基工程施工质量验收规范》，施工质量稳定，质量可控。

试验总结：

1、碾压遍数：

掺入石灰改良后，按照静压1遍→弱振2遍→强振1遍→静压1遍，共5遍的压实顺序碾压，试验检测结果符合要求。

2、含水率：

经过试验确定不同掺灰率对应的最优含水率分别为：

（1）3.5%掺灰率最优含水率为16.5%；

（2）5%掺灰率最优含水率为17.2%.

*考虑到石灰改良土在拌合、运输过程中水分损失等因素，施工中实际含水率按照比最优含水率高2%左右进行控制。

3、灰剂量：

通过现场实测原土含水率，根据施工配合比进行确定布灰量，采用散料布灰机布灰，灰剂量能够有效得到控制。

4、松铺系数：

基床以下路堤，松铺35cm，压实30cm，松铺系数1.17；基床底层，松铺32，压实27，松铺系数1.18。

5、施工顺序：

通过现场含水率检测及每次试验筛分检测，确定最优施工顺序：

场地平整→粉料撒布机布灰→路拌机拌和2次→集料→自卸汽车运料至填筑区→推土机初平→平地机精平→碾压（共5遍：

静压1遍→弱振2遍→强振1遍→静压1遍）。

6、合理经济的机械配置：

一个填筑作业面配置1台推土机、1台压路机、1台平地机（就近的两个作业面可并用），拌合场配置1台装载机、1台石灰撒布车、2台路拌机、1台挖掘机、1台洒水车（就近的作业面并用），10台自卸汽车.

附件：

一、土检测报告

二、石灰检测报告

三、施工配合比

3.5%掺量改良土配合比：

4%掺量改良土配合比：

5%掺量改良土配合比

四、无测限抗压强度报告

3.5%掺量改良土无测限抗压强度试验报告

4%掺量改良土无测限抗压强度试验报告

5%掺量改良土无测限抗压强度试验报告