水泥改性土碾压试验报告

1、CB34 报 告 单 （水电六局2011报告 号）合同名称：南水北调中线一期工程总干渠沙河南黄河南（委托建管项目）宝丰郏县段第七标段合同合同编号：HNJ-2010/BJ/SG-007 报告事由：4%水泥改性土碾压试验已经结束，根据试验结果确定施工参数为：1、碾压设备：碾压机械设备为XG6231M自行式20t凸块振动压路机，土料采用SD16推土机摊铺，1.2m3反铲挖装，15t自卸汽车运输。2、碾压参数：确定土料铺土厚度为28cm，碾压遍数为12遍，即静碾2遍，振动碾10遍，行走速度为2.0km/h；水泥土料施工含水率取最优含水率14.6%17.6%之间。现将4%水泥改性土碾压试验报告呈报贵处，

2、请审批！附： 1、4%水泥改性土碾压试验报告；2、土工试验报告NSBD/BJ-20110702；3、4%水泥改性土击实试验报告（土工试验报告NSBD/BJ-20110806）； 4、土工试验报告：黄宝郏7检字 TG-003-2012； 5、碾压区试验平面布置图。承 包 人：中国水利水电第六工程局有限公司南水北调中线工程总干渠宝郏段第七标项目部项目经理： 日 期： 年 月 日监理机构意见：监理机构：广东顺水工程建设监理有限公司 南水北调中线工程总干渠宝郏段监理部副总监理工程师：日期： 年 月 日发包人意见：发包人：河南省南水北调中线工程建设管理局负责人： 日期： 年 月 日说明：本表一式 5 份

3、，由承包人填写，监理机构、发包人审批后，承包人3份，监理机构、发包人各1份。南水北调中线工程总干渠宝郏段第七标4%水泥改性土碾压试验报告批准：审核： 校核：编制：中国水利水电第六工程局有限公司南水北调中线工程总干渠宝郏段第七标项目部二0一二年二月五日目 录一、概述1二、试验目的1三、试验依据及参考1四、试验场地布置2五、碾压试验控制标准25.1主要碾压设备25.2试验用料的击实试验2六、现场碾压试验过程36.1土料的挖、装、运36.2土料含水控制36.3土料破碎36.4水泥土拌合配合比46.5水泥改性土碾压试验56.5.1土料摊铺与铺土厚度的控制56.5.2改性土最优含水率碾压试验56.5.3

4、土料EDTA检测66.7碾压试验检测8七、碾压试验结果及建议施工参数97.1最大干密度校核97.2碾压试验结果汇总97.3试验数据整理157.3.1试验区数据整理157.3.2试验区各层碾压铺土厚度数据整理157.4干密度及沉降度与碾压遍数关系曲线167.5建议施工参数187.5.1碾压设备187.5.2碾压参数分析、确定187.5.2.1碾压参数分析187.5.2.2碾压参数确定194%水泥改性土碾压试验报告一、概述南水北调中线工程总干渠宝丰郏县段第七施工标段位于河南省平顶山市郏县安良镇内，起止桩号为SH(3)56+000 SH(3)61+957.6，标段长度5.9576km。4%水泥改性土

5、换填起圪桩号为SH(3)58+768 SH(3)60+868，换填长度为2.1km，其主要工程量见表1。渠道换填主要工程量汇总表 表1序号桩号段长（m）膨胀性换填厚度改性土换填（m3）底厚坡厚1SH(3)58+768SH(3)59+108340中22396002SH(3)59+109SH(3)59+324216中2.52434003SH(3)59+324SH(3)59+892568中2.524SH(3)59+892SH(3)60+648756中2.525SH(3)60+648SH(3)60+868220中2.52470006总 计二、试验目的4%水泥土改性土碾压试验目的主要是通过对碾压试验效果

6、进行检验，来最终确定下步施工的控制性参数，为后续施工提供指导。 （1）核查水泥土料压实后是否能够达到设计压实干密度值； （2）检查压实机具的性能是否满足施工要求； （3）确定有关质量控制的技术要求和检测方法； （4）通过碾压试验为4%水泥改性土换填选择满足设计要求的、合理的技术参数（铺土方式、铺土厚度、碾压遍数、行走速度等），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4%水泥改性土换填施工；三、试验依据及参考 （1）膨胀岩渠坡处理改性土碾压填筑试验技术要求；（2）碾压式土石坝技术规范（DL/T5129-2001）；（3）堤防工程施工规范（SL260-98）；（4）合同文件

7、南水北调中线一期工程总干渠宝丰郏县段第七标段技术条款；（5）土工试验规程（SL237-1999）；（6）南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工工法（NSBD-ZXJ-4-04）；（7）南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀岩处理施工技术要求（NSBD-ZXJ-2-02）；（8）南水北调中线一期工程总干渠渠道水泥改性土施工技术规定（试行）NSBD-ZGJ-1-37；（9）施工技术方案【2011】技案060号；（10）土工试验报告NSBD/BJ-20110806；（11）设计通知单（编号：PDS-2011-22）。四、试验场地布置试验区选在水泥土搅拌站（SH(3)58+122SH(3)58+16

8、3）处划分出一块10m15m范围的区域作为碾压试验区。 清除试验场地基面上的浮土及杂物，并洒水湿润，对场地的基面进行压实处理（采用振动碾碾压6遍），以减少对碾压效果的影响。碾压试验前，对现场土料的含水率进行测试，含水率较大的土料，在碾压区附近摊铺晾晒达到碾压试验含水率后再进行水泥土的拌制。对试验场地进行验收后，在压平的基础面上用白灰进行放线，测量人员在试验场地内测量高程，作为控制铺土厚度和观测压实沉降量的依据。 五、碾压试验控制标准 根据总干渠宝丰郏县段工程渠道填筑施工技术要求，填筑土料的压实度不小于98%。5.1主要碾压设备 本次碾压试验选用的机械为WCZ600型稳定土拌和站、XTP600A

9、型土壤破碎机、XG6231M自行式20t凸块振动压路机一台，15t自卸汽车、1.2m3液压反铲、SD16推土机各一台。5.2试验用料的击实试验换填所用水泥土，水泥掺量为4%，水泥选用郏县中联42.5级普通硅酸盐水泥。所掺土料为中、重粉质壤土，土中有机质含量不大于5%，本次试验取安良土料场25#点范围内的土料。 土料场的击实试验委托河南省水利基本建设工程质量检测中心第九分站实验室现场取样进行水泥土的击实试验 ，通过击实试验确定4%水泥土的最大干密度为1.79 g/cm3，最优含水率为14.6%。六、现场碾压试验过程6.1土料的挖、装、运采用一台1.2m3液压反铲，取安良土料场11#点范围内的土料

10、，晾晒后经自卸汽车运输至稳定土拌和站进行水泥土拌和，再用自卸汽车运输至碾压场经推土机进行摊铺。6.2土料含水控制由于土料破碎机自带有筛网过滤，破碎土料时要经过一道筛网，如果土料含水偏大，会造成筛网被堵塞，将无法进行土料破碎，所以土料破碎前需严格控制土料的含水，土料含水不能过大，本次试验土料含水控制在12%2之间。本次试验土料含水在（12.213.4）%（酒精法检测），见表2。 破碎前土料含水检测 表2序号破碎前土料含水第一层第二层112.212.2212.712.5312.612.6413.012.6512.812.4612.313.0713.213.4813.213.36.3土料破碎将土料经

11、碎土机破碎、过筛，将过筛的土料进行筛分，检验其0.5cm5cm颗粒含量，合格后运送至土搅拌站料仓。本次试验破碎后土料0.5cm5cm颗粒含量为：（43.745.5）%，见表3。 土料筛分检验 表3 序号0.5cm颗粒含量 （%）0.5cm5cm颗粒含量（%）要求标准 0.5cm5cm颗粒含量（%）第一层不大于50%154.445.5252.147.9350.549.4453.146.8第二层554.545.5651.648.4753.546.5856.243.76.4水泥土拌合配合比WCZ600型稳定土拌和站是采用比例配比，按每小时总拌合产量系统自动控制各部皮带、螺旋机转速来完成水泥土的拌合。

12、为保证水泥含量，确定最佳配合比，试验前我部先采用47:47:6:2比例自动拌合，EDTA滴定检测结果水泥掺量为3.4% ，含水量为11.4%；第二次采用44:44:12:3比例自动拌合，EDTA滴定检测结果水泥掺量为9.8%，含水量为13.8%；第三次采用46:46:8:3比例自动拌合，EDTA滴定检测结果水泥掺量为4.4%，含水为15.7%。其试拌配合比数据见表4。 试拌配合比数据 表4比例滴定前EDTA体积V1(ML) 滴定后EDTA体积V2(ML) EDTA二钠标准溶液消耗量 V1-V2（ML）平均EDTA二钠标准溶液消耗量（ML)水泥含量（%）水泥土含水量（%）47:47:6:2503

13、6.513.513.83.411.45035.914.144:44:12:35020.429.631.19.813.85017.432.646:46:8:35033.716.316.54.415.75033.316.7通过变换比例进行试配的结果，最终确定本次试验拌合站水泥土配合比为：土料1:土料2:水泥:水 = 46:46:8:3。6.5水泥改性土碾压试验水泥土摊铺厚度从基底自下向上厚度为28cm，碾压6遍、8遍、10遍、12遍（先静碾2遍后，再用动碾）进行试验。将拌合后的水泥土取样做EDTA滴定，检测其均匀性及水泥土含水率，经检测满足要求后，方可进入碾压场进行摊铺。6.5.1土料摊铺与铺土厚

14、度的控制土料摊铺之前，测量人员先对基面进行断面高程测量，并记录，土料初步摊铺完成后，用水准仪测量实际铺土厚度，若高出试验厚度，采用人工配合推土机进行摊铺厚度的调整工作，直至满足厚度要求；若实际铺土厚度不够，采用反铲和人工进行铺土厚度的调整，直至满足铺土厚度要求。6.5.2改性土最优含水率碾压试验为保证碾压数据的准确性， 4%水泥改性土在最优含水率的情况下进行碾压6遍与室内试验确定的最大干密度进行比对校核，取最大值做为最大干密度。水泥改性土含水采用酒精法检测，水泥改性土含水量检测6组，含水量在14.3 %15.2%之间，其检测数据见表5；水泥改性土EDTA滴定检测6组，检测值范围在16.3 ML

15、17.1 ML之间，水泥含量在4.3%4.6%之间，其检测数据见表6。并取土样进行了2、4、6、12小时的经时水泥含量检测，随时间增长水泥含量检测变化范围在3.6% 4.8%之间，2小时是水泥含量最高值，4小时略有降低，6小时、8小时变化较快，水泥含量降低较明显，其检测数据见表7。 最优含水率水泥改性土含水量 表5序号水泥土含水114.3214.4315.1414.8514.9615.2 最优含水率水泥改性土EDTA滴定检测 表6试样编号滴定前EDTA体积V1(ML) 滴定后EDTA体积V2(ML) EDTA二钠标准溶液消耗量 V1-V2（ML）平均EDTA二钠标准溶液消耗量（ML)结合料剂量

16、（%）T4-28-15033.616.416.34.3T4-28-15033.816.2T4-28-25032.917.117.14.6T4-28-25033.116.9T4-28-35033.316.716.44.4T4-28-35033.816.2T4-28-45033.616.416.64.4T4-28-45033.316.7T4-28-55033.416.616.74.5T4-28-55033.216.8T4-28-65033.716.316.44.4T4-28-65033.416.6由表6数据得出最优含水率水泥改性土的水泥含量平均值为4.4%，大于4%，水泥含量标准差为0.6，小于0

17、.7，水泥改性土均匀性满足要求。2、4、6、12小时的经时EDTA滴定检测水泥含量值 表7时间平均EDTA二钠标准溶液消耗量（ML)EDTA滴定检测水泥含量初始EDTA滴定检测值16.34.32小时EDTA滴定检测值17.74.84小时EDTA滴定检测值17.14.66小时EDTA滴定检测值15.74.112小时EDTA滴定检测值14.33.66.5.3土料EDTA检测水泥土含水采用酒精法检测，第一层水泥改性土含水量在15.5%17.2%之间，第二层水泥改性土含水量在15.5%17.3%之间，其检测数据见表8；第一层水泥改性土EDTA滴定检测8组，检测值范围在16.0 ML16.7 ML之间，

18、水泥含量在4.2%4.5%之间，第二层水泥改性土EDTA滴定检测8组，检测值范围在16.2 ML16.6 ML之间，水泥含量在4.3%4.4%之间，其检测数据见表9、表10。 水泥改性土含水检测 表8序号水泥改性土含水第一层第二层115.516.8217.016.6317.215.9417.115.5516.917.3617.217.2716.717.3816.516.5 第一层 EDTA滴定检测 表9试样编号滴定前EDTA体积V1(ML) 滴定后EDTA体积V2(ML) EDTA二钠标准溶液消耗量 V1-V2（ML）平均EDTA二钠标准溶液消耗量（ML)结合料剂量（%）T4-28-15033

19、.4 16.616.44.4T4-28-15033.9 16.1T4-28-25033.7 16.316.54.4T4-28-25033.3 16.7T4-28-35033.4 16.616.64.4T4-28-35033.3 16.7T4-28-45033.5 16.516.44.4T4-28-45033.7 16.3T4-28-55033.2 16.816.64.4T4-28-55033.6 16.4T4-28-65033.9 16.116.04.2T4-28-65034.0 16.0T4-28-75033.6 16.416.34.3T4-28-75033.8 16.2T4-28-8503

20、3.2 16.816.74.5T4-28-85033.4 16.6 由表9数据得出第一层水泥改性土的水泥含量平均值为4.4%，大于4%，水泥含量标准差为0.5，小于0.7，第一层水泥改性土均匀性满足要求。 第二层EDTA滴定检测 表10试样编号滴定前EDTA体积V1(ML) 滴定后EDTA体积V2(ML) EDTA二钠标准溶液消耗量 V1-V2（ML）平均EDTA二钠标准溶液消耗量（ML)结合料剂量（%）T4-28-15033.216.816.54.4T4-28-15033.816.2T4-28-25033.416.616.44.4T4-28-25033.716.3T4-28-35033.31

21、6.716.54.4T4-28-35033.716.3T4-28-45033.616.416.64.4T4-28-45033.216.8T4-28-55033.816.216.44.4T4-28-55033.416.6T4-28-65033.916.116.24.3T4-28-65033.716.3T4-28-75033.416.616.54.4T4-28-75033.616.4T4-28-85033.316.716.64.4T4-28-85033.516.5由表10数据得出第二层水泥改性土的水泥含量平均值为4.4%，大于4%，水泥含量标准差为0.4，小于0.7，第二层水泥改性土均匀性满足要求

22、。6.7碾压试验检测水泥改性土按松铺28cm厚度进行摊铺，经水准仪测量验收满足要求（28cm2cm）后开始碾压工作，按照2.0km/h的行驶速度，碾压6遍（静2动4）后取环刀试样，检测含水率、干密度、压实度），再按相同步骤进行8遍、10遍、12遍的碾压试验。碾压6、8、10、12遍分别取12组试样进行含水率、干密度及压实度检测。在完成不同的碾压遍数之后，测量人员在观测点位上进行高程与压实沉降量的测量，用环刀法进行压实密度检测； 第二层在第一层碾压取样结束后，在第一层的基面上再铺28cm水泥改性土再依次碾压8、10、12遍，取样时每遍取环刀样12个，其中6个取到层间结合处。最优含水率水泥土碾压6

23、遍结束后，测量沉降量并取样12组，进行含水率、干密度及压实度检测。七、碾压试验结果及建议施工参数7.1最大干密度校核室内击实试验最大干密度为1.79g/cm3，碾压6遍干密度平均值为1.77 g/cm3，按NSBD-ZGJ-1-37的要求，由于1.77g/cm31.02=1.81g/cm31.79 g/cm3，所以本次试验校核后最大干密度选取1.81g/cm3。7.2碾压试验结果汇总 第一层4%水泥土碾压试验成果汇总表 表11设计铺土厚度（cm)碾压6遍碾压8遍碾压10遍碾压12遍含水率（%）干密度（g/cm3）压实度（%）含水率（%）干密度（g/cm3）压实度（%）含水率（%）干密度（g/c

24、m3）压实度（%）含水率（%）干密度（g/cm3）压实度（%）2816.21.7697.215.91.7797.816.31.8099.415.91.7998.916.41.7797.815.91.7697.215.91.7998.916.11.7998.916.71.7797.815.71.7998.915.71.8099.415.91.8099.416.51.7998.916.01.7697.216.41.7998.916.41.7998.916.01.7898.316.11.7998.916.31.7998.916.41.8099.416.21.7596.715.81.7697.216.

25、31.7998.916.41.81100.016.41.7797.816.01.7998.916.21.8099.416.31.8099.416.41.7496.116.41.7998.916.31.8099.416.11.8099.416.21.7898.316.01.7898.316.11.7899.416.21.7998.916.21.8099.415.61.7496.115.81.8099.416.51.7998.915.61.7898.315.61.8099.416.01.81100.016.41.7998.916.31.8099.416.51.7998.915.91.7899.41

26、6.21.7998.9平均值16.31.7798.016.01.7898.116.11.7999.316.21.8099.2备注试验室最大干密度为1.79g/cm3 最优含水率为14.6%，经校核后最大干密度为1.81g/cm3。 第二层4%水泥土碾压试验成果汇总表 表12设计铺土厚度（cm)碾压8遍碾压10遍碾压12遍含水率（%）干密度（g/cm3）压实度（%）含水率（%）干密度（g/cm3）压实度（%）含水率（%）干密度（g/cm3）压实度（%）2816.01.7898.316.21.7898.316.51.7998.916.41.7998.916.41.7697.216.31.7998.

27、916.31.7596.716.31.7797.816.21.7898.316.41.7998.916.41.8099.416.31.8099.416.11.7697.216.31.8099.416.31.8099.416.21.7697.215.91.7697.216.41.7998.916.11.7797.816.51.7998.916.31.7998.915.51.7898.316.31.81100.016.41.7898.316.21.7998.916.51.8099.416.21.7998.916.21.7998.916.31.7998.916.41.7998.916.41.7496

28、.116.01.7998.915.71.8099.416.31.7898.316.41.7898.316.31.7998.9平均值16.21.7798.016.31.7998.616.31.7999.0备注试验室最大干密度为1.79g/cm3 最优含水率为14.6%，经校核后最大干密度为1.81g/cm3。 4%水泥土最优含水率碾压6遍试验成果汇总表 表13设计铺土厚度（cm)含水率（%）干密度（g/cm3）2814.81.7715.41.7214.91.7114.51.7914.91.7514.61.8014.81.7714.61.8115.01.7514.91.7715.01.7714.1

29、1.77平均值14.81.77备注最优含水率为14.6%，经校核后最大干密度为1.81g/cm3（1.02倍的6遍碾压干密度平均值）单位：cm 第一层28cm铺土碾压沉降情况 表14基础 碾压后标高铺土后 标高铺土厚度6遍8遍10遍12遍碾压后标高碾压后沉降量碾压后厚度碾压后标高碾压后沉降量碾压后厚度碾压后标高碾压后沉降量碾压后厚度碾压后标高碾压后沉降量碾压后厚度132.8104.528.3113.48.919.4119.96.512.9120.60.712.2120.80.212.0124.596.428.1104.68.219.9110.45.814.1111.20.813.3111.60

30、.412.9122.094.127.9102.18.019.9108.16.013.9109.00.913.0109.40.412.6118.590.627.698.57.920.0104.45.914.1105.30.913.2105.80.512.7123.595.028.5102.87.820.7108.25.415.3109.21.014.3109.40.214.1128.5100.927.6109.38.419.2114.75.413.8115.50.813.0115.80.312.7128.0100.427.6108.48.019.6114.35.913.7115.00.713.0

31、115.40.412.6135.8107.828.0115.88.020.0121.55.714.3122.20.713.6122.60.413.2139.6111.927.7119.87.919.8125.15.314.5125.70.613.9126.00.313.6131.6103.228.4110.97.720.7116.15.215.5116.80.714.8117.30.514.3131.5103.528.0111.98.419.6116.95.014.6117.60.713.9117.80.213.7126.598.727.8107.79.018.8113.45.713.1114

32、.20.812.3114.40.212.1平均沉降量8.25.70.80.3单位：cm 第二层28cm铺土碾压沉降情况 表15基础 碾压后标高铺土后 标高铺土厚度8遍10遍12遍碾压后标高碾压后沉降量碾压后厚度碾压后标高碾压后沉降量碾压后厚度碾压后标高碾压后沉降量碾压后厚度120.892.528.3104.712.216.1105.91.214.9106.30.414.5111.683.428.295.812.415.897.11.314.597.40.314.2109.481.527.99.3612.115.895.11.514.395.60.513.8105.877.628.290.012

33、.415.891.41.414.491.60.214.2109.481.727.794.412.715.096.01.613.496.30.313.1115.887.428.4100.012.615.8101.51.514.3102.10.613.7115.487.328.199.812.515.6101.51.713.9102.00.513.4122.694.827.8107.212.415.4108.91.713.7109.10.213.5126.097.928.1110.212.315.8111.61.414.4112.00.414.0117.389.028.3101.312.316.0

34、102.91.614.4103.20.314.1117.890.027.8102.212.215.6103.71.514.1104.20.513.6114.486.428.098.512.115.999.81.314.6100.00.214.4平均值沉降量12.41.50.4单位：cm 最优含水率碾压6遍沉降情况 表16基础碾压后标高铺土后标高铺土厚度6遍碾压后标高碾压后沉降量碾压后厚度103.475.328.184.79.418.7101.974.327.682.88.519.1120.973.928.082.28.319.7113.485.128.394.39.219.1112.684.4

35、28.293.49.019.2115.087.127.995.38.219.7100.673.127.581.38.219.3103.074.828.283.78.919.3100.372.627.781.48.818.9105.176.728.485.38.619.8110.982.628.390.98.320.0111.583.328.292.39.019.2平均值沉降量8.7 4%水泥改性土层间结合情况检查记录汇总表 表17 检查部位有无虚土层上下层面结合是否良好有无光面有无剪切破坏第一层松铺28cm碾压6遍与基底之间无虚土层上下层面结合良好无光面无剪切破坏第一层松铺28cm碾压8遍与基

36、底之间无虚土层上下层面结合良好无光面无剪切破坏第一层松铺28cm碾压10遍与基底之间无虚土层上下层面结合良好无光面无剪切破坏第一层松铺28cm碾压12遍与基底之间无虚土层上下层面结合良好无光面无剪切破坏第二层松铺28cm碾压8遍与第一层之间无虚土层上下层面结合良好无光面无剪切破坏第二层松铺28cm碾压10遍与第一层之间无虚土层上下层面结合良好无光面无剪切破坏第二层松铺28cm碾压12遍与第一层之间无虚土层上下层面结合良好无光面无剪切破坏7.3试验数据整理7.3.1试验区数据整理试验区水泥土控制在最优含水率14.6%17.6%之间，按28cm铺土厚度进行摊铺；第一层碾压6、8、10、12遍，每遍

37、均取土样进行检测，共环刀取土样48组，第二层碾压8、10、12遍，每遍均取土样进行检测，共环刀取土样36组。从表11中得知，第一层碾压6遍共取环刀12组，有6组压实度小于0.98，合格率为50%；碾压8遍共取环刀12组，有5组压实度小于0.98，合格率为58.3%；碾压10遍共取环刀12组，压实度均大于0.98，合格率为100%；碾压12遍共取环刀12组，压实度均大于0.98，合格率为100%。从表12中得知，第二层碾压8遍共取环刀12组，有5组压实度小于0.98，合格率为58.3%；碾压10遍共取环刀12组，有3组压实度小于0.98，合格率为75%；碾压12遍共取环刀12组，压实度均大于0.

38、98，合格率为100%。从表13中得知，碾压6遍干密度平均值为1.77 g/cm3，按NSBD-ZGJ-1-37的要求，由于1.77g/cm31.02=1.81 g/cm31.79 g/cm3，所以本次试验校核后最大干密度选取1.81 g/cm3。7.3.2试验区各层碾压铺土厚度数据整理 从表14中得知，第一层松铺28cm厚土料在碾压6遍后，铺土厚度在18.8cm20.7cm之间，平均下降8.18cm；碾压8遍后，铺土厚度在12.9cm15.5cm之间，平均下降5.65cm；碾压10遍后，铺土厚度在12.2cm14.8cm之间，平均下降0.78cm；碾压12遍后，铺土厚度在12.0cm14.3cm之间，平均下降0.33cm； 从表15中得知，第二