土方土料填筑靜碾試驗(yàn)方案

1、目 錄1 、工程概況22 、試驗(yàn)說明23 、試驗(yàn)?zāi)康?4 、試驗(yàn)依據(jù)25 、試驗(yàn)區(qū)選擇與布置36 、試驗(yàn)機(jī)具37 、碾壓試驗(yàn)主要人員組織48 、試驗(yàn)準(zhǔn)備49 、碾壓試驗(yàn)510 、檢測(cè)項(xiàng)目711 、碾壓試驗(yàn)成果分析712、碾壓試驗(yàn)結(jié)論111 、工程概況寶豐至郟縣段工程位于沙河南黃河南（第渠段）渠段的中段，地域上屬河南省平頂山市的寶豐縣和郟縣。本標(biāo)段設(shè)計(jì)樁號(hào)為 sh(3)35+800sh(3)40+178.2，標(biāo)段總長(zhǎng)度 4378.2m，本標(biāo)段總填方量為345.3萬m3。全填方段(高填方段)共有3.443km，起止樁號(hào)為sh(3)36+378sh(3)40+178.2，填筑高度約為912m，主渠道

2、填筑量約有259萬m3。根據(jù)3月20石河土料場(chǎng)專家咨詢會(huì)議與建管、監(jiān)理及設(shè)計(jì)單位要求，我標(biāo)段主要從石河土料場(chǎng)內(nèi)分層取土進(jìn)行渠道填筑施工。由于渠道設(shè)計(jì)樁號(hào)sh(3)38+590sh(3) 38+950緊鄰肖樓村，當(dāng)?shù)鼐用褡》烤嚯x渠道填筑部位很近，約15m，進(jìn)行土方填筑施工期間，不可避免對(duì)肖樓村居民正常生活秩序造成影響(包括村民住房、出行交通、農(nóng)作物生長(zhǎng)、飲水安全、噪音污染等)，致使該渠段無法進(jìn)行填筑施工，經(jīng)建管處、石橋鎮(zhèn)調(diào)水辦、監(jiān)理單位、肖樓村代表和項(xiàng)目部于2012年4月18日組織召開現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)工作會(huì)，明確對(duì)該段采用靜壓施工（具體見報(bào)告單2012報(bào)告023號(hào)）。鑒于此情況，我部在渠道sh(3)38

3、+590sh(3) 38+950左側(cè)采用石河左岸土料場(chǎng)中層粉質(zhì)粘土與下層帶鈣質(zhì)結(jié)核重粉質(zhì)壤土分別進(jìn)行靜碾試驗(yàn)。2 、試驗(yàn)說明 本次石河左岸土料靜碾試驗(yàn)采用石河左岸土料場(chǎng)的中層粉質(zhì)粘土與下層帶鈣質(zhì)結(jié)核重粉質(zhì)壤土兩種土料且分別進(jìn)行靜碾試驗(yàn)。其它料場(chǎng)土料靜碾?yún)?shù)另行試驗(yàn)。3 、試驗(yàn)?zāi)康模?） 核實(shí)石河左岸中層土、下層土在合適的靜碾?yún)?shù)下壓實(shí)度是否滿足設(shè)計(jì)要求；（2） 達(dá)到設(shè)計(jì)要求相對(duì)應(yīng)的施工參數(shù)，如碾壓機(jī)具、碾壓遍數(shù)、攤鋪厚度、含水量的適宜范圍等；（3） 研究各種試驗(yàn)方案的施工工藝、壓實(shí)質(zhì)量控制指標(biāo)；（4） 制定各種試驗(yàn)方案的施工方法，并在試驗(yàn)段施工中驗(yàn)證和完善。（5） 制定填筑靜碾施工控制的技術(shù)措

4、施和檢測(cè)方法。4 、試驗(yàn)依據(jù)(1) 土工試驗(yàn)規(guī)程sl237-1999；(2) 土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)gb/t50123-1999；(3) 堤防工程施工規(guī)范sl260-1998；(4) 建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范gb50202-2002；(5) 碾壓式土石壩施工規(guī)范（dl/t5129-2001）；(6) 合同文件南水北調(diào)中線一期工程總干渠寶豐郟縣段第四標(biāo)段技術(shù)條款(7) 本工程有關(guān)的設(shè)計(jì)、監(jiān)理要求及合同文件的施工技術(shù)要求等。5 、試驗(yàn)區(qū)選擇與布置碾壓試驗(yàn)場(chǎng)地選在渠道填筑段sh(3)38+590-sh(3)38+620。該區(qū)段經(jīng)推平與碾壓密實(shí)并自檢合格后，作為碾壓試驗(yàn)場(chǎng)地進(jìn)行土料碾壓試驗(yàn)。本次填筑

5、料碾壓試驗(yàn)共分為2個(gè)試驗(yàn)塊，每試驗(yàn)塊長(zhǎng)×寬為15m×10m，具體布置見下圖。 碾壓試驗(yàn)場(chǎng)地布置示意圖（上為平面圖、下為立面圖）平面圖 試驗(yàn)塊a：采用石河左岸區(qū)中層土、最優(yōu)含水率-2%-+3%范圍試驗(yàn)塊b：采用石河左岸下層土、最優(yōu)含水率-2%-+3%范圍立面圖虛鋪厚度23cm虛鋪厚度23cm說明：每試驗(yàn)小塊均為15×10m。6 、試驗(yàn)機(jī)具 試驗(yàn)設(shè)備詳見試驗(yàn)設(shè)備配置表。試驗(yàn)設(shè)備配置表機(jī)械名稱型號(hào)單位數(shù)量挖掘機(jī)pc320臺(tái)1自卸汽車20t輛2推土機(jī)sd13s臺(tái)1凸塊碾lt220b臺(tái)1灑水車臺(tái)1旋耕機(jī)輛1犁地機(jī)輛1平地機(jī)輛17 、碾壓試驗(yàn)主要人員組織試驗(yàn)人員組織詳見主要試

6、驗(yàn)人員配置表。主要試驗(yàn)人員配置表序號(hào)姓名崗位職責(zé)備注1葉繼華項(xiàng)目經(jīng)理試驗(yàn)總負(fù)責(zé)2胡育清現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人組織技術(shù)指導(dǎo)3王景海試驗(yàn)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)4肖祖闊試驗(yàn)員取樣、試驗(yàn)5陳瓊英試驗(yàn)員取樣、試驗(yàn)6賴添錦測(cè)量負(fù)責(zé)人施工放樣、高程測(cè)量7高龍質(zhì)檢員現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢8劉紀(jì)亮施工員現(xiàn)場(chǎng)施工9機(jī)械操作員9名10普工4名8 、試驗(yàn)準(zhǔn)備（1）碾壓試驗(yàn)用料選擇設(shè)計(jì)要求石河土料場(chǎng)位于崗間河流沖洪積平原，南部靠近丘陵崗地，土層厚度薄。上部均為第四系上更新統(tǒng)沖洪積物，下部為新第三系地層，上部土層自上而下依次為：重粉質(zhì)壤土（alplq3）；粉質(zhì)粘土（alplq3）；重粉質(zhì)壤土（alplq3），下部含有鈣質(zhì)結(jié)核，局部富集。本次碾壓試

7、驗(yàn)用料采用石河土料場(chǎng)的第層粉質(zhì)粘土與第層重粉質(zhì)壤土。（2）土工試驗(yàn)?zāi)雺涸囼?yàn)前由項(xiàng)目部工地試驗(yàn)室試驗(yàn)人員取按前述要求分別拌制中層粉質(zhì)粘土和下層帶鈣結(jié)核重粉質(zhì)壤土合格樣，進(jìn)行土料的擊實(shí)試驗(yàn)，檢測(cè)土料的最大干密度與最優(yōu)含水率，并繪制干密度與含水率的關(guān)系曲線圖。（3）確定試驗(yàn)土料按設(shè)計(jì)規(guī)劃要求我標(biāo)段主要由石河土料場(chǎng)取土作為渠道填筑料。本次試驗(yàn)采用石河左岸土料場(chǎng)中層粉質(zhì)粘土與下層帶鈣質(zhì)結(jié)核重粉質(zhì)壤土，具體選用土料為：石河左岸區(qū)中層土，最大干密度為1.53g/cm3，最優(yōu)含水率25.0%；石河左岸下層土，最大干密度為1.75g/cm3，最優(yōu)含水率16.1%。土料碾壓時(shí)的粒徑不得大于8cm，土料中不得含有雜

8、草、樹枝和垃圾等雜物。（4）暫定試驗(yàn)?zāi)雺簷C(jī)械、鋪土厚度與碾壓遍數(shù)選用20t凸塊碾壓機(jī)進(jìn)行靜碾試驗(yàn)；暫定虛鋪厚度為23cm。碾壓遍數(shù)暫定為8、10、12、14遍，碾壓遍數(shù)可根據(jù)試驗(yàn)情況進(jìn)行必要的調(diào)整。其中虛鋪厚度只選定一個(gè)值，參照石河土料場(chǎng)分層振動(dòng)碾壓參數(shù)虛鋪厚度30cm，考慮到振動(dòng)碾壓效果大于靜碾效果，虛鋪厚度需要減小，暫定為23cm，該實(shí)驗(yàn)主要的一個(gè)驗(yàn)證項(xiàng)目即在已有的機(jī)械條件下虛鋪23cm壓實(shí)度是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。（5）技術(shù)指標(biāo)根據(jù)土料擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果作為進(jìn)行土料碾壓試驗(yàn)的控制指標(biāo)，碾壓試驗(yàn)所用土料含水率應(yīng)控制在最優(yōu)含水率-2%+3%范圍內(nèi)。設(shè)計(jì)給定土料壓實(shí)度指標(biāo)為不小于98%。9 、碾壓試驗(yàn)

9、（1）取土及運(yùn)輸根據(jù)試驗(yàn)準(zhǔn)備既定的試驗(yàn)方案，中層土及下層土均在石河左岸區(qū)開采，土料場(chǎng)取土順序?yàn)橄韧谥袑油?，后挖下層土，并安排人員開采過程中隨時(shí)監(jiān)督檢查，嚴(yán)格控制土料均勻性，保證兩種土料無摻混。然后分類運(yùn)輸，挖取的中層土攤鋪在a試驗(yàn)塊，下層土攤鋪在b試驗(yàn)塊，采用犁地機(jī)、旋耕機(jī)現(xiàn)場(chǎng)翻松晾曬。 （2）拌合及翻曬 卸下的土料采用裝載機(jī)配合推土機(jī)進(jìn)行土料鋪填，a試驗(yàn)塊、b試驗(yàn)塊虛鋪均為23cm，一個(gè)實(shí)驗(yàn)塊鋪填完畢后采用犁地機(jī)、旋耕機(jī)進(jìn)行翻曬和拌合，使含水率達(dá)到最優(yōu)含水率的-2.0%+3.0%范圍內(nèi)，同時(shí)粒徑不超過15cm，雜草、樹枝和垃圾等雜物采用人工清除。 （3）土料碾壓及取樣采用20t凸塊碾進(jìn)退錯(cuò)距

10、法進(jìn)行靜碾，行車速度不大于2.0km/h，相鄰碾跡的搭接寬度不小于50cm。然后分別對(duì)a、b試驗(yàn)塊8、10、12、14遍靜碾后的壓實(shí)度進(jìn)行取樣并記錄高程。每次取樣布置為沿長(zhǎng)度4個(gè)取樣點(diǎn)，沿寬度3個(gè)取樣點(diǎn)，總數(shù)為12組，取完后試坑進(jìn)行白灰標(biāo)記以防止重復(fù)位置取樣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。每試驗(yàn)塊均勻設(shè)置12個(gè)測(cè)量點(diǎn)，每測(cè)量點(diǎn)處安放三角鐵塊并嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)鐵塊中心進(jìn)行高程測(cè)量。檢測(cè)終壓是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，如能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，確定出施工中的各項(xiàng)壓實(shí)參數(shù)；如達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，對(duì)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求處取樣進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)并分析原因。每試驗(yàn)塊均勻設(shè)置12個(gè)測(cè)量點(diǎn)，每測(cè)量點(diǎn)處安放三角鐵塊并嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)鐵塊中心進(jìn)行高程量。（4） 試驗(yàn)工藝流程框圖如

11、下：料場(chǎng)土料分層開采 自卸車運(yùn)輸和卸料攤鋪平整，并采用犁地機(jī)和旋耕機(jī)拌合均勻符合要求測(cè)量鋪土厚度、含水率、均勻性等無振碾壓8、10、12、14遍不符合要求分別在8、10、12、14遍碾壓后進(jìn)行環(huán)刀法取樣檢測(cè)壓實(shí)度及測(cè)量高程10 、檢測(cè)項(xiàng)目（1）每個(gè)試驗(yàn)塊的虛鋪厚度 （2）每個(gè)試驗(yàn)塊的碾壓遍數(shù) （3）每個(gè)試驗(yàn)塊的壓實(shí)度（4） 每個(gè)試驗(yàn)塊的高程測(cè)量 以上檢測(cè)內(nèi)容詳見成果分析，通過成果分析確定最優(yōu)碾壓參數(shù)。11 、碾壓試驗(yàn)成果分析碾壓試驗(yàn)結(jié)果分析如下：（1）試驗(yàn)塊b：石河左岸下層土，鋪土厚度23cm、控制最優(yōu)含水率-2%+3%范圍內(nèi)表1 試驗(yàn)塊b（石河左岸下層土）鋪土厚度23cm干密度匯總表測(cè)點(diǎn)編號(hào)

12、無振碾壓遍數(shù)8101214含水率（%）干密度（g/cm3）壓實(shí)度（%）含水率 （%）干密度（g/cm3）壓實(shí)度（%）含水率（%）干密度（g/cm3）壓實(shí)度（%）含水率（%）干密度（g/cm3）壓實(shí)度（%）1171.7197.117.31.7197.717.41.7498.917.51.7499.417.21.717.21.7117.21.7217.51.74217.81.7298.317.91.7198.317.71.7498.917.51.7198.318.11.7217.41.7217.61.7217.81.72317.61.7398.317.61.7298.917.31.7510017.

13、21.7398.917.31.7217.41.7417.41.7517.21.734181.798.318.31.7399.418.31.7498.918.41.7499.418.61.7318.11.7418.31.7218.41.73517.51.7298.317.81.7198.317.81.7499.417.31.7298.317.61.7317.81.7217.81.73181.73616.81.7297.7171.7298.316.71.75100171.7498.9171.716.91.73171.75171.72717.21.7198.317.51.7298.317.61.74

14、99.417.41.7197.716.91.7217.61.7117.41.7317.41.71817.61.7198.317.81.7298.317.81.7398.317.91.7198.317.81.7217.41.7317.61.7217.71.72917.41.7197.717.71.7198.317.61.7599.417.41.7198.317.61.7117.81.7217.41.7317.31.741018.21.7197.718.21.7298.3181.7298.9181.7298.918.41.7118.11.7318.21.7418.41.74117.81.7198.

15、317.51.7197.717.61.7399.417.71.7499.417.91.7317.71.7117.41.7417.91.7412171.7298.316.81.7298.317.31.7599.416.81.7499.4171.7216.81.7216.71.74171.74平均17.21.7198.317.51.7298.317.61.7499.417.41.7197.7備注石河左岸下層土，最大干密度為1.75g/cm3，最優(yōu)含水率16.1%從表1可以看出：當(dāng)碾壓到8、10遍時(shí)，平均干密度均為1.75g/cm3，平均壓實(shí)度為98%，但存在多點(diǎn)壓實(shí)度達(dá)不到要求；碾壓12遍時(shí)，干密

16、度上升較快，平均壓實(shí)度為99.2%，單點(diǎn)壓實(shí)度均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，合格率為100%；碾壓14遍時(shí)，干密度有小幅度下降，合格率為79.7%，未達(dá)到要求各單點(diǎn)壓實(shí)度均超過97.0%，從碾壓10遍至12遍，干密度上升較快，12遍至14遍，干密度存在小幅度下降。（2） 試驗(yàn)塊a：石河左岸中層土，鋪土厚度23cm、控制最優(yōu)含水率-2%+3%范圍內(nèi)表1 試驗(yàn)塊a（石河左岸中層土）鋪土厚度23cm干密度匯總表測(cè)點(diǎn)編號(hào)無振碾壓遍數(shù)8101214含水率（%）干密度（g/cm3）壓實(shí)度（%）含水率 （%）干密度（g/cm3）壓實(shí)度（%）含水率（%）干密度（g/cm3）壓實(shí)度（%）含水率（%）干密度（g/cm3）壓實(shí)

17、度（%）1261.4896.725.41.5198261.53100.725.81.5198.725.51.4825.61.4925.91.5425.61.512251.59824.61.519824.81.5299.3251.5299.3251.524.81.524.91.53251.51325.61.59825.61.5399.325.31.5310025.31.5399.325.81.5125.61.5225.51.5325.61.52426.71.4997.426.61.5198.726.81.54100.726.31.5399.326.61.4926.41.5126.31.5326.

18、61.52524.91.489825.41.59825.11.53100251.5198.725.21.51251.51251.53251.51624.81.5198.725.11.5198.7251.5299.324.81.5299.324.81.5124.61.5124.41.5224.61.51725.61.4997.425.81.4996.725.41.5399.325.71.5399.325.81.4925.41.4825.21.5225.51.51824.91.4796.7251.489824.81.5399.324.91.5299.3251.48251.5124.81.5125.

19、41.51925.41.5198251.5199.325.51.5410025.21.5199.325.21.4925.61.5325.61.5225.61.5210271.4897.4271.5299.326.61.5410026.21.5299.326.61.526.91.5126.51.5226.81.531125.21.499825.21.5299.325.21.5299.325.21.5399.324.81.51251.52251.53251.521224.81.4896.7251.59824.61.5199.324.81.59824.91.49251.51251.5224.81.5

20、平均25.5 1.49 97.6 25.4 1.51 98.4 25.4 1.53 99.8 25.4 1.52 99.1 備注石河左岸區(qū)中層土，最大干密度為1.53g/cm3，最優(yōu)含水率25.0%從表2可以看出：當(dāng)碾壓到8、10遍時(shí)，干密度上升較快，10遍干密度合格率可達(dá)到83.3%；碾壓12遍時(shí)，干密度上升較快，單點(diǎn)壓實(shí)度均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，合格率為100%；碾壓14遍時(shí)，干密度有小幅度下降，合格率為100.0%，從碾壓8遍到12遍，干密度上升較快，且在12遍時(shí)干密度合格率達(dá)到100%，12遍至14遍，干密度存在小幅度下降。12 、碾壓試驗(yàn)結(jié)論：（1）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)合理性根據(jù)對(duì)密度檢測(cè)報(bào)告提供數(shù)據(jù)

21、的整理及統(tǒng)計(jì)，在鋪土厚度23cm，含水量在最優(yōu)含水率的-2+3%范圍內(nèi)，碾壓遍數(shù)適當(dāng)時(shí)，土方壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求（壓實(shí)度98%），設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)合理。 （2）理論參數(shù)確定以“滿足設(shè)計(jì)要求，鋪料厚度最大，碾壓遍數(shù)最少”為原則，通過中層土及下層土靜碾試驗(yàn)成果分析，確定的中層土、下層土最優(yōu)靜碾?yún)?shù)相同：鋪土厚度23cm，含水量為最優(yōu)含水率的-2%+3%，采用20t自行式凸塊碾壓機(jī)進(jìn)退錯(cuò)距碾壓，碾壓搭接寬度不小于0.5m，碾壓機(jī)時(shí)速控制在2km/h以下，靜碾12遍時(shí)，相應(yīng)碾壓土料層的干密度與壓實(shí)度可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求值。（3）碾壓施工參數(shù)說明分析壓實(shí)度與碾壓遍數(shù)關(guān)系曲線可以看出碾壓遍數(shù)過多，壓實(shí)度會(huì)有一定下降趨勢(shì)

22、，所以施工過程中應(yīng)嚴(yán)格按照施工參數(shù)進(jìn)行施工。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)干密度與壓實(shí)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的部位，排除料源影響因素后，可適當(dāng)增加碾壓遍數(shù)以確保干密度與壓實(shí)度可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求值。（4） 壓縮系數(shù)確定渠道靜碾試驗(yàn)塊a（虛鋪23cm）高程測(cè)量統(tǒng)計(jì)高程原地松鋪碾壓8遍碾壓10遍碾壓12遍碾壓14遍測(cè)點(diǎn)面高程(m)高程（m）厚度（mm）高程（m）厚度（mm）高程（m）厚度（mm）高程（m）厚度（mm）高程（m）厚度（mm）l1120.406120.64234120.621215120.611205120.61204120.602196l2120.422120.659237120.64218120.62

23、2200120.623201120.625203l3120.415120.64225120.63215120.622207120.619204120.616201l4120.417120.656239120.634217120.627210120.618201120.616199l5120.426120.66234120.641215120.634208120.621195120.627201l6120.404120.636232120.619215120.61206120.609205120.599195l7120.395120.631236120.608213120.604209120.6

24、01206120.592197l8120.406120.633227120.616210120.615209120.606200120.602196l9120.413120.637224120.633220120.621208120.614201120.612199l10120.408120.629221120.628220120.613205120.612204120.611203l11120.417120.642225120.634217120.621204120.613196120.617200l12120.396120.635239120.609213120.606210120.596200120.593197 碾壓后土厚231 216 207 201 199 根據(jù)該表統(tǒng)計(jì)，石河左岸下層土虛鋪23cm，采用20t凸塊壓路機(jī)靜碾12遍的壓縮系數(shù)為201/230=0.87。渠道靜碾試驗(yàn)塊b（虛鋪23cm）高程測(cè)量統(tǒng)計(jì)高程原地松鋪碾壓8遍碾壓10遍碾壓12遍碾壓14遍測(cè)點(diǎn)面高程(m)高程（m）厚度（mm）高程（m）厚度（mm）高程（m）厚度（mm）高程（m）厚度（mm）高程（m）厚度（mm）l1120.43120.665235120.645215120.633203120.