土方填筑碾压试验方案

靖安县县城（北岸）防洪工程 土方填筑碾压试验报告江西赣禹工程建设有限公司靖安县县城（北岸）防洪工程施工项目部靖安县县城（北岸）防洪工程施工项目部报告日期：二零一一年十二月二日江西赣禹工程建设有限公司 土方填筑碾压试验报告 靖安县县城（北岸）防洪工程施工项目部- 1 -土方填筑碾压试验报告1.试验目的1.1 核实填筑设计标准的合理性。1.2 通过试验为靖安县县城（北岸）防洪工程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徐家山土料。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/m3，试样制备采用干法。3.3 试验用料做击实试验一组，徐家山土料 ， 最大干密度和最优含水率分别为 dmax=1.65g/cm3、 op=20.3%（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 120T 自卸汽车 辆 2160HP 推土机 台 1自行式振动平碾 台 1江西赣禹工程建设有限公司 土方填筑碾压试验报告 靖安县县城（北岸）防洪工程施工项目部- 2 -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 2062402440321028 351/200 1.9/1.0 2.2/4.5/9.25.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 1.65g/cm3，在其上铺土厚 2030cm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 1.65g/cm3。6.碾压试验6.1 碾压试验的工艺流程如下图N 测松铺厚度20T 汽车运输，进占法卸料挖掘机立面取土160HP 推土机平料静压 2 遍振压 4、6、8 遍测振压后的沉降量环刀法取样检测压实度江西赣禹工程建设有限公司 土方填筑碾压试验报告 靖安县县城（北岸）防洪工程施工项目部- 3 -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 67.2 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 46 遍内，沉降量随碾压遍数的增加而增加，在碾压遍数 68 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 1.64 g/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，最大值江西赣禹工程建设有限公司 土方填筑碾压试验报告 靖安县县城（北岸）防洪工程施工项目部- 4 -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 3540cm 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机械使用技术参数设计压实度土料含水率（%）机械松铺厚度（cm）碾压遍数振动频率 行驶速度0.93 16.320.3 3540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。江西赣禹工程建设有限公司 土方填筑碾压试验报告 靖安县县城（北岸）防洪工程施工项目部- 5 -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。江西赣禹工程建设有限公司 土方填筑碾压试验报告 靖安县县城（北岸）防洪工程施工项目部- 6 -碾压试验测量记录 表 3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30-4-1 59.266 59.560 59.516 0.294 0.25 0.04430-4-2 59.175 59.458 59.410 0.283 0.235 0.04830-4-3 59.254 59.530 59.487 0.276 0.233 0.04330-4-4 59.204 59.518 59.472 0.314 0.268 0.04630cm35-4-1 59.215 59.548 59.495 0.333 0.28 0.05335-4-2 59.174 59.531 59.480 0.357 0.306 0.05135-4-3 59.078 59.432 59.384 0.354 0.306 0.04835-4-4 59.081 59.426 59.376 0.345 0.295 0.0535cm40-4-1 59.382 59.780 59.726 0.398 0.344 0.05440-4-2 59.284 59.686 59.630 0.402 0.346 0.05640-4-3 59.127 59.511 59.461 0.384 0.334 0.05四遍40-4-4 59.370 59.766 59.711 0.396 0.341 0.05540cm30-6-1 59.400 59.686 59.638 0.286 0.238 0.04830-6-2 59.494 59.798 59.751 0.304 0.257 0.04730-6-3 59.093 59.411 59.361 0.318 0.268 0.0530-6-4 59.206 59.485 59.442 0.279 0.236 0.04330cm35-6-1 59.266 59.608 59.555 0.342 0.289 0.05335-6-2 59.481 59.810 59.758 0.329 0.277 0.05235-6-3 59.220 59.596 59.542 0.376 0.322 0.05435-6-4 59.446 59.800 59.749 0.354 0.303 0.05135cm40-6-1 59.195 59.597 59.540 0.402 0.345 0.05740-6-2 59.134 59.524 59.466 0.39 0.332 0.05840-6-3 59.232 59.617 59.561 0.385 0.329 0.056六遍40-6-4 59.348 59.775 59.723 0.427 0.375 0.05240cm30-8-1 59.333 59.627 59.581 0.294 0.248 0.04630-8-2 59.091 59.403 59.354 0.312 0.263 0.04930-8-3 59.222 59.508 59.461 0.286 0.239 0.04730-8-4 59.159 59.449 59.404 0.29 0.245 0.04530cm35-8-1 59.218 59.574 59.521 0.356 0.303 0.05335-8-2 59.480 59.850 59.796 0.37 0.316 0.05435-8-3 59.483 59.826 59.770 0.343 0.287 0.056八遍35-8-4 59.028 59.386 59.332 0.358 0.304 0.05435cm江西赣禹工程建设有限公司 土方填筑碾压试验报告 靖安县县城（北岸）防洪工程施工项目部- 7 -40-8-1 59.376 59.788 59.730 0.412 0.354 0.05840-8-2 59.216 59.622 59.566 0.406 0.35 0.05640-8-3 59.418 59.808 59.753 0.39 0.335 0.05540-8-4 59.266 59.664 59.604 0.398 0.338 0.0640cm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 日江 西 赣 禹 工 程 建 设 有 限 公 司 靖安县县城（北岸）防洪工程施工项目部- 8 -土方填筑 碾压试验报告碾压试验测量成果汇总表 表 4 实测铺土厚度(cm) 实测压实厚度(cm) 实测沉降量(cm)碾压遍数计划铺土厚度(cm) 实测值 平均 实测值 平均 实测值 平均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 4.535 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振压4遍 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 5.430 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 4.735 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振压6遍 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 5.630 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 4.735 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静压2遍振压8遍 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测量： 汇总计算： 校核： 监理： 年 月 日江 西 赣 禹 工 程 建 设 有 限 公 司 靖安县县城（北岸）防洪工程施工项目部- 9 -土方填筑 碾压试验报告碾压试验压实度检测成果汇总表 表 5铺 土 厚 度30cm 35cm 40cm碾具 碾压遍数测点编号 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 0.8930-4-2 18.47 1.58 0.92 35-4-2 16.64 1.57 0.91 40-4-2 16.30 1.53 0.8930-4-3 16.46 1.57 0.91 35-4-3 19.60 1.58 0.92 40-4-3 20.11 1.53 0.8930-4-4 19.99 1.60 0.93 35-4-4 18.75 1.57 0.91 40-4-4 19.71 1.54 0.8930-4-5 17.73 1.60 0.93 35-4-5 18.79 1.58 0.92 40-4-5 18.21 1.54 0.90振压4遍平均 17.96 1.59 0.92 平均 18.65 1.57 0.91 平均 18.31 1.53 0.8930-6-1 17.99 1.67 0.97 35-6-1 18.81 1.62 0.94 40-6-1 19.49 1.6 0.9330-6-2 17.17 1.65 0.96 35-6-2 17.39 1.63 0.95 40-6-2 18.82 1.61 0.9430-6-3