土方填筑碾压试验方案完整版.docx
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土方填筑碾压试验方案完整版
晋城市白马寺人工湖工程
土方填筑生产性碾压试验报告
（补充试验）
山西省水利建筑工程局晋城白马寺人工湖工程项目部
报告日期：
二零一一年六月十二日
晋城市白马寺人工湖工程
土方填筑生产性碾压试验报告
1.目的
1.1核实填筑设计标准的合理性。
1.2通过试验为大坝及湖区土方填筑选择满足设计要求的、合理的碾压技术参数（铺土厚度、碾压遍数）；适宜的土料含水率范围值；取土、卸料、平整、碾压等施工方法，以指导大坝及湖区全线施工。
2.试验依据
2.1《碾压式土石坝施工技术规范》SDJ213-83；
2.2《土工试验规程》SL237-1999；
2.3相关《设计文件》。
3.试验用料
3.1试验用料为业主指定的位于人工湖北侧1#土场的土料。
3.2试验用料的击实试验
按SL237-1999方法进行击实试验，采用标准击实仪，25击次，锤重2.5kg，落
3
距30.5cm，单位体积功能为592.2KJ/m3，试样制备采用干法。
3.3试验用料做击实试验一组，人工湖北侧1#土场取土料，最大干密度和最优含水率分别为ρdmax=1.72g/cm、ωop=18.3%（见土击实报告），以此数据做为本次碾压试验的压实度控制指标。
4．碾压试验的机械组合及碾压机械的技术指标
4.1机械组合见下表表1
机械名称
单位
数量
1m3挖掘机
台
1
20T自卸汽车
辆
2
160HP推土机
台
1
自行式振动平碾
台
1
4.2自行式振动平碾主要性能指标表2
型号
工作质量（T）
外形尺寸
（mm）
振动频率（HZ）
激振力（KN）
名义振幅（mm）
行驶速度
（km/h）
LG520A
20
6240×2440
×3210
28
351/200
1.9/1.0
2.2/4.5/9.2
5.场地布置及要求
碾压试验场地规划在湖区东侧进水口附近。
为确保试验场地基础的平整和坚实，在规划的场地范围内对原基础清表50㎝后，碾
压6遍，经取样检测干容重大于设计干容重1.60g/cm3，在其上铺土厚20㎝～30cm找平，采用自行式振动平碾静压两遍，振压6遍后，经测量填土不再下沉，经取样检测干容重均大于设计干容重1.60g/cm。
6.碾压试验
6.1碾压试验的工艺流程如下图
6.2试验方法
6.2.1在压实、找平的基础上，按碾压试验场地平面布置图（见图1）的要求，用白
灰线放出试验场地。
测量人员在试验场地内取样点上测量高程，并将不同碾压遍数的取样断面引出试验场地以外进行标识。
6.2.2参照类似工程经验，本次试验机械松铺厚度选择30cm、35cm、40cm三个不同铺土厚度。
6.2.3人工配合160HP推土机按三个不同的铺土厚度（30cm、35cm、40cm）平土，检测人员用测扦测松铺厚度，测量人员在取样点上测量高程。
6.2.4自行式振动平碾全场静压2遍，以达到稳压的目的。
再以一档中油门的行进速度、27HZ的频率在平行于铺料方向上，前进—后退法在设定的区域内分别振压4、6、
8遍后，退出试验场地。
6.2.5在不同振压遍数的取样点上，测量人员测高程，试验人员用环刀法检测密度。
7.试验成果内容及分析
7.1试验成果
7.1.1碾压试验测量记录见表3；测量成果汇总见表4；压实度检测成果汇总见表5。
7.1.2碾压遍数与沉降量的关系曲线见图4；碾压遍数与干密度的关系曲线见图5；碾压遍数与压实度的关系曲线见图6
7.2成果分析
7.2.1从表4、图4可以看出，铺料厚度相同时，在碾压遍数4~6遍内，沉降量随碾压遍数的增加而增加，在碾压遍数6~8遍内，沉降量增加很小或不再增加，说明土体已被基本压实。
7.2.2从表5、图5、图6可以看出，压实干密度（压实度）随碾压遍数的增加而增大，随铺土厚度的增加而减小，符合一般填筑材料的工程特性。
7.2.3从表5可见机械松铺厚度为35cm时，静压2遍振压6遍，压实干密度最小值为1.62g/cm3，最大值为1.64g/cm3，平均值1.63g/cm3，对应土料含水率最小值为16.92%，最大值18.81%，平均值18.18%，（该土料的击实试验结果为：
最优含水率18.3%，最大干密度1.72g/cm3）平均压实度为0.95，满足设计填筑标准；当机械松铺厚度为40cm时，静压2遍振压6遍后，压实干密度最小值为1.60g/cm3，最大值为1.62g/cm3，平均值1.61g/cm3，对应土料含水率最小值为16.42%，最大值19.49%，平均值18.28%，平
均压实度为0.94，满足设计压实度要求；三个不同铺土厚度、静压2遍振压4遍后，压实度合格率很低。
三个不同铺土厚度、静压2遍振压8遍后，压实度合格率很高，但是施工工艺复杂。
7.2.4这次试验所用土料的含水率基本上是最优含水率。
要想满足设计填筑标准，机械松铺35—40cm时，须静压2遍振压6遍，共8遍。
8.结论
8.1填筑含水率应控制在最优含水率附近，其上、下限偏离最优含水率不超过-2%~+2%。
8.2综合分析试验结果，选择最优施工碾压技术参数见表6：
施工碾压技术参数表6
设计压实度
土料含水率（%）
机械松铺厚度（cm）
碾压遍数
机械使用技术参数
振动频率
行驶速度
0.93
16.3~20.3
35~40
静压2遍后振压6遍
27Hz
一档中油门
8.3考虑到大面积机械化施工时，不可能象碾压试验控制的那样严格，铺料厚度不一定掌握的很准，只要控制在小于等于40cm，静压2遍后再振压6遍，即可满足设计填筑标准。
8.4碾压方法，平行于渠轴线前进—后退法碾压，前进一趟算一遍，再原位退回算两遍，错车搭接以20㎝为宜。
每两遍的搭接处要错位，严禁漏压和过压。
如错距碾压，错距0.5m时，一个压程为4遍，错距1m时，一个压程为2遍，即碾宽/错距=碾压遍数。
9.注意事项
9.1行车速度一定要按确定的碾压参数严格控制，特别是振动碾，有一个压力和压力波的传递过程，如果行车速度过快，使压力和压力波传递很浅，这样就不能达到预期的目的，降低了碾压效果。
9.2随时保证碾压机具的性能（如频率、振幅），同时要不断提高平整、碾压机械司机
的操作水平，避免碾压混乱造成漏压、过压现象。
9.3填方时，边坡部位超填要满足规范要求，以保证削坡后边坡压实度能满足设计填筑标准。
9.4由于自行式振动平碾吨位偏大，应严格控制土的上限含水率不超过20.3%。
9.5在回填下一层之前，如果局部因含水量过大出现弹簧土或剪切破坏深度在5㎝以
上时，应对局部进行处理后，再进行回填。
碾压遍数
测点
铺料前高程
（m）
铺料后高程
（m）
碾压后高程
（m）
铺料厚度
（m）
压实厚度
（m）
沉降量
（m）
备注
四遍
30-4-1
790.266
790.560
790.516
0.294
0.25
0.044
30cm
30-4-2
790.175
790.458
790.410
0.283
0.235
0.048
30-4-3
790.254
790.530
790.487
0.276
0.233
0.043
30-4-4
790.204
790.518
790.472
0.314
0.268
0.046
35-4-1
790.215
790.548
790.495
0.333
0.28
0.053
35cm
35-4-2
790.174
790.531
790.480
0.357
0.306
0.051
35-4-3
790.078
790.432
790.384
0.354
0.306
0.048
35-4-4
790.081
790.426
790.376
0.345
0.295
0.05
40-4-1
790.382
790.780
790.726
0.398
0.344
0.054
40cm
40-4-2
790.284
790.686
790.630
0.402
0.346
0.056
40-4-3
790.127
790.511
790.461
0.384
0.334
0.05
40-4-4
790.370
790.766
790.711
0.396
0.341
0.055
六遍
30-6-1
790.400
790.686
790.638
0.286
0.238
0.048
30cm
30-6-2
790.494
790.798
790.751
0.304
0.257
0.047
30-6-3
790.093
790.411
790.361
0.318
0.268
0.05
30-6-4
790.206
790.485
790.442
0.279
0.236
0.043
35-6-1
790.266
790.608
790.555
0.342
0.289
0.053
35cm
35-6-2
790.481
790.810
790.758
0.329
0.277
0.052
35-6-3
790.220
790.596
790.542
0.376
0.322
0.054
35-6-4
790.446
790.800
790.749
0.354
0.303
0.051
40-6-1
790.195
790.597
790.540
0.402
0.345
0.057
40cm
40-6-2
790.134
790.524
790.466
0.39
0.332
0.058
40-6-3
790.232
790.617
790.561
0.385
0.329
0.056
40-6-4
790.348
790.775
790.723
0.427
0.375
0.052
八遍
30-8-1
790.333
790.627
790.581
0.294
0.248
0.046
30cm
30-8-2
790.091
790.403
790.354
0.312
0.263
0.049
30-8-3
790.222
790.508
790.461
0.286
0.239
0.047
30-8-4
790.159
790.449
790.404
0.29
0.245
0.045
35-8-1
790.218
790.574
790.521
0.356
0.303
0.053
35cm
35-8-2
790.480
790.850
790.796
0.37
0.316
0.054
35-8-3
790.483
790.826
790.770
0.343
0.287
0.056
35-8-4
790.028
790.386
790.332
0.358
0.304
0.054
40-8-1
790.376
790.788
790.730
0.412
0.354
0.058
40cm
40-8-2
790.216
790.622
790.566
0.406
0.35
0.056
40-8-3
790.418
790.808
790.753
0.39
0.335
0.055
40-8-4
790.266
790.664
790.604
0.398
0.338
0.06
注：
表中测点编号含义如：
30-4-1，30—计划铺土厚度，4—碾压遍数，1—点号。
测量计算：
校核：
监理：
年月日
碾压遍数
计划铺土厚度（cm）
实测铺土厚度（cm）
实测压实厚度（cm）
实测沉降量（cm）
实测值
平均
实测值
平均
实测值
平均
静压2遍
振压4遍
30
29.4
28.3
27.6
31.4
29.2
25.0
23.5
23.3
26.8
24.7
4.4
4.8
4.3
4.6
4.5
35
33.3
35.7
35.4
34.5
34.7
28.1
30.7
30.8
29.7
29.8
5.3
5.1
4.8
5.0
5.1
40
39.8
40.2
38.4
39.6
39.5
34.4
33.6
33.4
34.1
33.9
5.4
5.6
5.0
5.5
5.4
振压6遍
30
28.6
30.4
31.8
27.9
29.7
23.8
25.4
26.8
23.6
24.9
4.8
4.7
5.0
4.3
4.7
35
34.2
32.9
37.6
35.4
35.0
28.9
27.7
32.2
30.5
29.8
5.3
5.2
5.4
5.1
5.3
40
40.2
39.0
38.5
42.7
40.1
34.5
33.2
32.9
37.5
34.5
5.7
5.8
5.6
5.2
5.6
振压8遍
30
29.4
31.2
28.6
29.0
29.6
24.5
26.0
23.6
24.2
24.6
4.6
4.9
4.7
4.5
4.7
35
35.6
37.0
34.3
35.8
35.7
30.3
31.6
28.7
30.4
30.3
5.3
5.4
5.6
5.4
5.4
40
41.2
40.6
39.0
39.8
40.2
35.2
34.8
33.3
33.6
34.2
5.8
5.6
5.5
6.0
5.7
汇总计算：
校核：
监理：
年月日
碾具
碾压遍数
铺土厚度
30cm
35cm
40cm
测点编号
含水率（%）
干密度
（g/m3）
压实度
测点编号
含水率（%）
干密度
（g/m3）
压实度
测点编号
含水率（%）
干密度
（g/m3）
压实度
18T自行式振动平碾
静压2遍
振压4遍
30-4-1
17.15
1.59
0.92
35-4-1
19.50
1.56
0.91
40-4-1
17.21
1.53
0.89
30-4-2
18.47
1.58
0.92
35-4-2
16.64
1.57
0.91
40-4-2
16.30
1.53
0.89
30-4-3
16.46
1.57
0.91
35-4-3
19.60
1.58
0.92
40-4-3
20.11
1.53
0.89
30-4-4
19.99
1.60
0.93
35-4-4
18.75
1.57
0.91
40-4-4
19.71
1.54
0.89
30-4-5
17.73
1.60
0.93
35-4-5
18.79
1.58
0.92
40-4-5
18.21
1.54
0.90
平均
17.96
1.59
0.92
平均
18.65
1.57
0.91
平均
18.31
1.53
0.89
振压6遍
30-6-1
17.99
1.67
0.97
35-6-1
18.81
1.62
0.94
40-6-1
19.49
1.6
0.93
30-6-2
17.17
1.65
0.96
35-6-2
17.39
1.63
0.95
40-6-2
18.82
1.61
0.94
30-6-3
18.63
1.66
0.97
35-6-3
16.97
1.64
0.95
40-6-3
16.42
1.61
0.94
30-6-4
19.63
1.66
0.97
35-6-4
17.92
1.63
0.95
40-6-4
17.41
1.61
0.94
30-6-5
17.86
1.66
0.97
35-6-5
16.92
1.64
0.95
40-6-5
19.13
1.62
0.94
平均
18.09
1.66
0.97
平均
18.18
1.63
0.95
平均
18.28
1.61
0.94
振压8遍
30-8-1
18.09
1.70
0.99
35-8-1
19.96
1.65
0.96
40-8-1
20.05
1.63
0.95
30-8-2
18.04
1.69
0.98
35-8-2
19.41
1.66
0.96
40-8-2
17.77
1.65
0.96
30-8-3
18.17
1.67
0.97
35-8-3
16.98
1.69
0.98
40-8-3
19.91
1.63
0.95
30-8-4
16.66
1.69
0.98
35-8-4
18.97
1.65
0.96
40-8-4
19.50
1.64
0.95
30-8-5
19.14
1.69
0.98
35-8-5
19.54
1.68
0.98
40-8-5
17.56
1.63
0.95
平均
18.07
1.69
0.98
平均
18.41
1.67
0.97
平均
18.48
1.64
0.95
注：
表中干密度均为压实厚度2/3以下干密度。
试验：
汇总计算：
校核：
监理：
图1
碾压试验场地规划平面布置图
说明：
△振动碾不同厚度4遍取样点
○振动碾不同厚度6遍取样点
╳振动碾不同厚度8遍取样点
图纸尺寸单位以计。
1.74
含水率
图3ρd~ω关系曲线
）m（cm量降沉
碾压遍数（n）
图4碾压遍数~沉降量关系曲线
1.7
图6碾压遍数-压实度关系曲线
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