土方填筑碾压试验方案
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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,落距30.5cm,单位体积功能为592.2KJ/m 3,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pdmax = 1.72g/cm 3、W op = 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
4.2自行式振动平碾主要性能指标表 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 cm后,碾
压6遍,经取样检测干容重大于设计干容重1.60g/cm 3,在其上铺土厚20 cm〜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 3。
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
621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,前进一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/cm 3,最大值为1.64 g/cm 3,平均值1.63g/cm 3,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/cm 3)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/cm 3, 最大值为1.62g/cm 3,平
均值1.61g/cm 3,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
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,平行于渠轴线前进一后退法碾压,前进一趟算一遍,再原位退回算两遍,错车搭接以20 cm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 cm以上时,应对局部进行处理后,再进行回填。