砂砾换填碾压试验成果.docx
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砂砾换填碾压试验成果
施工单位-----------------------
砂砾回填碾压试验成果
编制：
审核：
审批：
单位：
日期：
2011年10月
目录
1工程概况及试验段选取3
2试验目的3
3试验依据3
4碾压试验的设备配置4
5碾压试验的人员配置4
6质量要求5
7回填填料施工6
8碾压试验7
9安全防护措施13
砂砾石回填碾压试验方案
1工程概况及试验段选取
1.1工程概况
-------是总干渠陶岔渠首至沙河南段的一个设计单元，位于河南省---、---境内，起点在------，设计桩号0+300，终点在-----、---市与---县交界处，设计桩号52+100，
本标段为------标段，位于河南省--------，渠段起点桩号14+000，终点桩号21+300，总长7.3km。
包括长7.3km的渠道及沿线布置的各类建筑物13座，包括：
1座河渠交叉建筑物，2座左岸排水建筑物，1座节制闸，1座退水闸，6座公路桥，2座生产桥。
工程内容包括建筑工程、机电设备安装、金属结构设备安装、通信管道采购及敷设、水土保持工程及施工期环境保护工程等。
1.2砂砾料填筑及碾压试验段选取
1.2.1试验段的设置
根据本标段目前施工图到位情况，填料来源、现场布置等综合分析比较，选定试验段范围为15+050～15+100区段，全长50米。
2试验目的
2.1通过室内试验确定填料的性质，用以指导施工；
2.2核查砂砾料压实后是否能够达到设计相对密度和承载力要求；
2.3检查压实机具的性能是否满足施工要求；
2.4通过碾压试验取得合理的碾压遍数、铺料方式、铺土厚度、干密度及砂砾料含水率等参数，以达到核实填料设计填筑标准的合理性，确定达到设计填筑标准的压实方法；
2.5确定有关质量控制的技术要求和检测方法，为施工提供依据。
3试验依据
3.1《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-2001；
3.2《堤防工程施工规范》SL260-98；
3.3《土工试验规程》SL237-1999；
3.4《水利水电工程施工组织设计规范》SL303-2004；
3.5招标文件，设计图纸；
3.6《铁路工程地质原位测试规程》TB10018-2003；
试验用料
本标段试验用料采用-----砂场料场的砂砾料，本填料主要用于14+972-15+165段。
经取样检验相关指标按照图纸要求的标准，最大粒径不大于200mm，级配良好。
且最大干密度和最小干密度分别为2.11g/cm3和1.61g/cm3.
4碾压试验的设备配置
设备配置见下表
设备名称
单位
数量
1.2m3挖掘机
台
1
20t自卸汽车
辆
2
140T推土机
台
1
洒水车
台
1
灌水筒
套
1
电子天平：
量程30kg、精度1g
台
1
重型动力触探仪
套
1
电热恒温鼓风
台
1
全站仪
台
1
20t自行式单驱振动压路机
台
1
振动碾主要性能指标
型号
自重（t）
振动频率（HZ）
激振动力（KN）
振幅（mm）
定额功率（KW）
EX220
20
28
350/200
1.94/0.97
128
5碾压试验的人员配置
本项目部将在此区间设立由分部副经理-----任施工管理负责人，并配备技术负责人及若干技术施工人员，物资、设备均配有专人负责。
人员配备情况详见“主要管理人员一览表”
主要管理人员一览表
序号
姓名
性别
职务
备注
1
项目副经理
2
总质检师
3
工程技术部部长
4
安全质量环保部部长
5
试验室主任
6
试验室副主任
7
测量队长
8
物资部部长
9
安全员
10
施工员
6质量要求
6.1碾压质量标准
依据图纸要求砂砾料的要求为最大粒径不大于200mm,级配良好，无杂质填筑相对密度不低于0.75，粒径不得大于200mm，承载力不低于300kpa。
6.2质量保证措施
（1）工程质量的检测采用质量动态管理办法，随时将检测结果、取样、试验项目、试验方法、试验结果，及合格与否的评定意见输入计算机，建立工程质量数据库。
（2）通过过程控制，实现对影响工程质量的主要因素进行有效控制，确保工程质量。
（3）一般工序控制，由操作人员按作业指导书操作，并进行自检、抽检、做好记录。
（4）重点工序控制，由操作人员按作业指导书操作，经质检工程师验证、记录、评定后由监理人签字认可。
（5）关键工序控制，操作人员必须严格按照工艺流程和作业指导书操作，将操作过程、使用的检验工具和仪器进行记录。
完成工序后申请检查，由质检工程师和监理人到场共同检查，认可签字后方可转入下道工序施工。
7回填填料施工
填筑开始以水平分层填筑，分层厚度根据填筑料粒径通过碾压试验确定，施工程序为：
基础清理、验收→测量放样→进料、摊铺、平整→机械碾压→填筑层验收→转入上一填筑层面。
土方填筑工艺流程见图
7.1施工准备
在填筑前，进行填筑控制点、线的测量放样，放出或校核已有的控制点、填筑的渠坡轴线、边线并洒好白灰线，做好方格网进行试验段的填筑。
7.2填筑施工方法
填筑施工根据现场施工要求，地址情况，以充分利用施工机械的生产能力，提高施工效率。
7.2.1原地面处理
所有填筑基面和接触面均按设计要求作好相应清理，清除基础表面腐植土、杂物，填平压实沟、槽坑，确保基础表面平整。
7.2.2测量放样
基础清理完毕后，测量组应及时进行测量放样，测量放样采用全站仪以坐标形式放样定点，确定填筑边线、桩号、高程等样点。
测量放样执行《水利水电工程施工测量规范》（SL52-93）。
7.2.3砂砾料填筑
砂砾料由自卸汽车运输进入填筑部位，采用后退法直接卸料。
采用推土机摊铺，平地机精平、并辅以人工整平，层厚均按照相关规范及现场试验确定。
7.2.4洒水
在铺筑完成后，如果砂砾料含水量低，则所配洒水汽车在填筑表面直接洒水湿润，要求洒水均匀。
7.2.5土料压实
铺料与压实工序应连续进行，以防止填料被晒干，影响填筑质量。
对表面已风干的砂砾层，应再作洒水湿润处理。
7.2.6整平削坡
在填筑完毕后，采用反铲辅以人工削坡处理，并进行整坡压实。
对其表面严格按照设计坡度进行整平压实。
8碾压试验
8.1碾压试验
参照《堤防工程施工规范》SL260-98上所规定的砂砾料填筑厚度及类似工程经验，本次试验砂砾料用20t振动碾碾压，机械松铺厚度选择30cm、35cm、40cm三个不同铺土厚度。
参照以往工程经验，拟根据1.2的松铺系数进行松方卸料控制,推土机推平误差控制在±5cm以内，再以平地机配合人工进行精平。
保证在施工过程中填料的松铺厚度符合试验段要求的铺料厚度控制。
8.2碾压要求
9.2.1碾压机械行走方向应平行于渠堤轴线方向。
9.2.2振动碾压作业时宜采用进退错距法，碾迹搭压宽度为1/3轮宽。
8.3碾压遍数
Y
Y
Y
Y
Y
利用振动碾全场静压2遍，以达到稳压的目的，以2km/h的行进速度在平行于铺料方向上，以后退法在设定的区域内分别振动碾压4、6、8遍，确定最终碾压遍数。
工艺流程图如下
Y
Y
Y
8.4试验场地
本次碾压试验选在地基处理并检验合格的填筑面上，首先用推土机推平整理，再用振动碾将试验场地的基层碾压密实，每段长10m，划分为3个试验区。
8.5试验组合
20t振动碾碾压试验区，每个试验区为30m×10m，对应不同的碾压遍数（共3种：
N4、N6、N8、）和不同的铺土厚度（30cm、35cm、40cm），3个不同碾压遍数、同一铺土厚度的试验组作为一个试验组合。
20t振动碾碾压试验场地平面布置图1如下：
图1碾压试验场地平面布置图
8.6铺土碾压
人工配合推土机按不同的铺土厚度（30cm、35cm、40cm），铺料前先在基面上布置高程测量点，然后按“碾压试验场地平面布置图”中要求用后退法卸料，由推土机进行摊铺整平，并测量每层铺料的顶面高程，观测沉降点和干密度测定点位置，测量其高程，计算实际铺料厚度。
先静压1遍，然后振动碾压4、6、8遍后每组分别取样18个，采用灌水法法取样，测定不同碾压遍数相对密度。
振动碾均采用前进、后退全振法碾压，前进、后退一个来回按两遍计，自卸车运料上堤，推土机推平。
行车速度根据土料情况控制在慢速档，碾压采用进错距法碾压，为避免漏压，严格控制错距宽度，错距在前进时控制，后退时按原路返回。
错距宽度可按下式控制：
b=B/n式中：
b错距宽度m；B碾滚净宽m；n设计碾压遍数
进退错距法碾压示意图如下：
8.7确定最优碾压组合
试验过程中对不同压实遍数所测得的沉降量和干密度进行整理，做出不同压实遍数砂砾料沉降量和干密度的关系曲线，经整理并绘出铺土厚度，压实遍数和沉降量、干密度关系曲线，最后根据设计要求的相对密度，并结合上述曲线计算出最优碾压组合（铺土厚度、碾压遍数）。
8.8复核试验及现场描述
8.8.1试验复核
用所选定压实遍数、铺土厚度，再进行一次复核试验，如果碾压结果满足设计、施工要求，即可确定为施工碾压参数。
8.8.2现场描述
现场记录：
使用的运输设备、卸料方式、铺料方法及碾压机具，观察碾压工作状况。
8.9取样试验成果整理
一、碾压试验
1、测量工作
根据设计资料进行施工复测，恢复线路中间桩位，加密水准点，测量路基横断面，放出征地红线桩。
2、开挖排水沟
沿着地界线挖出排水沟，排出原地面积水，并每隔100m在路基两侧对称的开挖集水井，用水泵抽出积水。
3、基底处理
根据设计文件，挖除原地面以下软弱土，验收合格后进行铺土布料。
4、路基填筑
挖掘机挖装，自卸汽车运输，按放样宽度及松铺厚度控制卸土量，检查含水量，含水量适宜时推土机摊铺整平，松铺厚度及平整度符合要求后用压路机按规定碾压。
按试验相关的布料及碾压遍数进行试验检查压实质量。
5、卸土控制
填筑前首先放出线路中桩和填筑边线，钉出边线木桩，为保证路基边缘的压实度，边线应比设计线每边宽出30cm。
按自卸汽车每车的方量和松铺厚度计算每10延长米范围内的卸土车数，以达到控制松铺厚度的目地。
6、摊铺整平
填筑前首先检查填料的含水量，当填料满足试验要求的相关含水率后立即予以摊铺整平，本次试验段按松铺厚度30cm、35cm、40cm分别进行试验。
填料的摊铺采用推土机，保证每一填层的平整度及层厚的均匀，摊平过程中不断用全站仪测点检查松铺厚度并记录好。
在相邻两区段上下两层填筑接头处须错开不小于3m的距离。
7、碾压检测
采用振动碾按不同碾压遍数对试验区土体进行碾压，碾压时,各区段交接处应互相重叠压实,纵向搭接长度不得小于2.0m,纵向行与行之间的轮迹重叠不小于40cm,上下两层填筑接头应错开不小于3.0m。
用灌水法进行检测和重型动力触探仪进行检测。
试验成果整理及分析总结
检测数据含水率3%~6%的相关结果（试验记录见附表）
松铺厚度（cm）
碾压遍数
现场检测数据
压实厚度（cm）
相对密度
承载力
30
静2振4
0.770.790.77
0.770.770.77
360380360
360340340
24.9
静2振6
0.810.820.81
0.810.820.81
320380340
360340340
25.2
静2振8
0.860.860.84
0.860.840.87
360340320
340340360
25.1
35
静2振4
0.790.810.81
0.790.790.81
320340340
340360320
29.1
静2振6
0.840.870.87
0.840.840.86
360340380
380380380
28.7
静2振8
0.910.920.91
0.910.870.91
340340400
400380380
28.5
40
静2振4
0.740.720.70
0.720.740.72
320300320
300320320
34.0
静2振6
0.720.750.72
0.750.720.74
320320320
360340320
33.9
静2振8
0.810.790.77
0.770.770.79
320340340
340340340
33.6
上述表格中承载力的数值为每个测点试验深度为20cm,数值为两个击数后的平均承载力值。
二、现场描述
1、填土松铺厚度为30㎝、35㎝、40㎝时，碾压后，表面光滑平整，碾压过程后，均未出现弹簧土、涌土，干松土、及大、小颗粒集中分布现象。
无剪切破坏等现象。
2、上下层结合情况检查：
将填土前按指定的地点撒白灰线的位置挖开，露出白灰，经确认，白灰上下层结合深度大约3cm左右，结合情况良好。
三、成果整理
四、试验结论
1、通过现场试验数据，符合设计要求的相对密度≥0.75和承载力>300的技术标准是可行的。
2、与本工程砂砾料填筑相适应的压实机械和参数：
20吨振动碾，频率28Hz，振幅2.00mm，激振力350KN。
3、通过现场试验填料的含水量控制范围和最后的碾压成果整理后含水量控制在：
4.0~7.5%时可以满足设计要求的路基填料的压实标准。
所以施工时填料含水量控制在4.0~7.5%。
（说明，填料时保证填筑层表面湿润）
5、上下层结合措施：
下层碾压合格并经验收后，采用推土机刨毛，根据现场填筑用土的含水率适当调整填料，保证填筑用料达到控制的含水率,随后进行下层填筑。
6、施工参数：
根据试验段相关试验数据的分析最后确定出路基相关的施工参数：
建议布料厚度35cm，压实厚度约29cm左右。
含水率控制在4.0%~7.5%之间静压2遍、振压6遍，静压行走速度按4km/h控制，振动行走速度按2km/h控制。
7、填筑时注意事项:
采用机械碾压,碾压前要及时平料,力求铺料均匀,平整、特别要防止欠压、漏压。
压实的土体不应出现漏压虚土层、干松土、弹簧土、剪力破坏等不良现象。
铺料与碾压工序宜连续进行，若因施工或气候施工等原因造成的停歇，复工前要对表土洒水湿润，方可继续铺料，碾压上升。
9安全防护措施
9.1施工现场设立安全警示牌。
9.2进入施工现场必须佩戴安全帽。
9.3施工现场必须有专职安全员负责机械设备、人员的安全调度。
9.4机械运行碾压区域内非施工人员不得逗留。
9.5机械操作人员严格按照操作规程施工。
保证各种机械设备的运行良好。
9.6自卸汽车和振动碾应有专人指挥。
9.7施工现场要注意文明施工，不准乱扔杂物、机械加油时尽量避免油料污染路面。
9.8废料选择适当方式处理，不得污染环境。
附表：
1、试验段现场试验记录表
2、试验段现场测量记录表
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