土方填筑碾压试验报告.doc

河南省南水北调配套工程许昌市境17号分水口门输水管道建设工程施工第三标段管沟土方回填碾压总结报告 批准： 审核： 编制：中国水利水电第八工程局有限公司河南省南水北调配套工程许昌市境17号分水口门输水管道工程第三施工标段项目部二零一二年六月目 录1、 工程概况.32、 试验目的.33、 实验依据.34、 土料填筑设计指标.35、 实验用料.36、 碾压试验的机械组合及碾压机械的技术指标.47、 场地布置及要求.48、 碾压试验.49、 试验成果及分析.510、 结论.511、 注意事项.6附件一、碾压试验测量记录.7附件二、干密度试验记录表（环刀法）.8附件三、碾压遍数与压实度曲线图.11附件四、土工击实试验报告.12河南省南水北调配套工程许昌市境17号分水口门输水管道建设工程施工第三标段土方填筑碾压试验报告一、工程概况本标段为第三标段，位于许昌县境内，自许昌县石寨村南京广铁路西至许昌县胡寨村东石武高铁路西，桩号25+400-31+500，长6.1km，北邓庄支线0+000-0+100，长0.1km。PCCP管道，管径2.0m，管线长6.1km；钢管，管径1.0m，管线长0.1km。共有各类主要建筑物8座，其中穿河倒虹吸2座，分别穿清潩河、饮马河；穿公路顶管3座（滨河路、107国道、魏武大道）、管理房1座，控制阀室2座。主要包括PCCP管道（含土方开挖、回填及管道安装等）、钢管及金属结构设备、电气设备、阀件及附属设备安装和调试，临时工程、施工期水保环保等全部建安工程。本工程地质结构类型为粘性土均一结构，土料开挖料进行回填，填筑方量约35.6万方。二、试验目的 1、通过试验确定振动碾压实效果； 2、通过试验为围坝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）；验证选用压实机械可靠性，取土、卸料、平整、碾压等施工方法，以指导全线施工。三、试验依据 1、河南省南水北调受水区许昌供水配套工程17号口门供水线路工程第三标段投标文件； 2、河南省南水北调受水区许昌供水配套工程17号口门供水线路工程第三标段投标文件； 3、河南省南水北调受水区许昌供水配套工程17号口门供水线路工程第三标段施工图纸； 4、南水北调中线一期北京PCCP管道工程施工质量评定验收标准（NSBD3-2006）； 5、碾压式土石坝施工技术规范DL/T5129-2001。四、土料填筑设计指标管槽回填分四个回填区，、区回填压实度不小于90%。区回填使用轻型机械夯实，压实度不小于90%。为耕植土回填，应简易夯填并整平。阀井周围土方回填采用轻型机械夯实，压实度不小于93%。五、试验用料 1、试验用料为管道31+200开挖土料。2、试验用料的室内试验，成果见下表：最优含水率（%）最大干密度（g/cm3）液限塑限塑性指数15.81.7六、碾压试验的机械组合及碾压机械的技术指标 1、机械组合见下表机械名称单位数量用途1m3挖掘机台1开挖土料推土机台1推平碾压场地16KN自行式振动碾台1碾压试验场地基础、碾压填筑土料电夯台2碾压边角填筑土料 2、自行式振动碾主要性能指标型号自重振轮尺寸直径宽度（mm）输出功率（HP）激振力（KN）振幅（mm）额定功率（KW）JR600C615kg6006005.5162.13.5七、场地布置及要求场地长宽（1515）m，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30后，用推土机找平，用自行式振碾静压2遍，场地可用于碾压试验。再压实、找平的基础上，按碾压试验场地的要求，用白灰线放出试验场地。八、碾压试验 1、碾压试验的工艺流程如下图Y挖掘机取土 人工摊铺料Y 人工平料 Y 测松铺厚度NY静压1遍Y振压2、4、6遍 静压1遍 Y Y环刀法取样检测压实度 2、试验方法 （1）在压实、找平的基础上，按碾压试验场地的要求，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相对高程，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。 （2）参照类似工程经验，本次试验机械松铺厚度选择20cm、25cm、30cm三个不同铺土厚度。 （3）人工配合挖掘机按三个不同的铺土厚度（20cm、25cm、30cm）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。 （4）管道土方回填及阀井周围土方回填：自行式振动碾全场静压1遍，以达到稳压的目的。再以低速档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2、4、6遍后,再静压1遍退出试验场地。 （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干密度。九、试验成果及分析 1、试验成果（1）碾压试验测量记录见附表1；压实度检测成果汇总表见附表2。 2、成果分析（1）从附表1、可以看出，铺料厚度的沉降量随碾压遍数的增加而增大。（2）从附表2可以看出，20cm、25cm的平均压实度随碾压遍数的增加而增大，30cm的平均压实度随碾压遍数的增加而减小。（3）从附表2可见机械松铺厚度为20cm时，静压1遍振压2遍后静压1遍，平均干密度为1.6g/cm3左右，（该土料的击实试验结果为：最优含水率15.8%，最大干密度1.7g/cm3）压实度为94.14%，满足设计压实度要求；机械松铺厚度为25cm时，静压1遍振压2遍后静压1遍，平均干密度为1.61g/cm3左右，压实度满足0.9设计压实度要求；机械松铺厚度为30cm时，静压1遍振压2遍后静压1遍，平均干密度为1.55g/cm3左右，压实度满足设计0.9压实度要求；（4）本次试验所用土料的含水率在13.9%14.9%之间，土料最优含水率为15.8%，碾压过程中土料可塑性好，未出现弹簧土。十、结论1、机械松铺土料厚度为25cm，振动碾压机静压1遍后振压2遍后静压1遍，土料压实度可满足压实度不小于90%的要求，在施工过程中应严格控制铺土厚度。 为了保证管道及阀井周围回填土的质量，提高压实度标准。 2、填筑含水率应控制在最优含水率附近，在施工过程中如果含水率过大，应在摊铺后进行翻晒，如果含水率过小，土料摊铺后使用洒水车按计算水量进行洒水，然后进行虚土搅拌，使碾压达到理想效果。 3、综合分析试验结果，选择最优施工碾压技术参数见表8.1： 施工碾压技术参数 表8.1设计压实度土料含水率（%）机械松铺厚度（cm）碾压遍数机械使用技术参数振动频率行驶速度0.915.825静压1遍、振压2遍后静压1遍20Hz低速档 4、碾压时振动碾的行进速度不宜超过2km/h。 5、回填前应清除管沟内杂物及所有松散或凸起的石块，回填时，从管道两侧均匀下料，管道之间的回填压实应与管道至沟槽壁之间的回填压实对称进行，两侧回填高度差不超过一层填筑厚度。施工过程中每两遍的搭接处要错位，严禁漏压和过压，管道两侧使用小型振动夯机同时进行回填、夯实，均匀上升，管底圆弧段使用人工夯实，回填超过管顶50cm后方可使用动力夯。十一、注意事项 1、行车速度一定要按确定的碾压参数严格控制，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。2、随时检查碾压机具的性能（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。3、所有回填土料回填前要进行含水率检测。 4、回填时，管道两侧要小心防止碾压机械碰撞管道。 4、在回填下一层土料之前，如果局部因含水量过大出现弹簧土或剪切破坏深度在5cm以上时，应对破坏区域进行处理，并经检测合格后，再进行回填。附件：附表1：碾压试验测量记录；附表2：压实度检测成果汇总表： 附表1 碾压试验测量记录 碾压遍数点号铺料前高程铺料后高程碾压后高程铺土厚度压实厚度沉降量备注(m)(m)(m)(m)(m)(m)静压1遍、振压2遍后静压1遍31+200-10.1110.320.2790.2090.1680.04120cm31+200-20.1260.3230.2840.1970.1580.03931+200-10.1330.3930.3490.260.2160.04425cm31+200-20.1690.4260.380.2570.2110.04631+200-10.1250.4320.3860.3070.2610.04630cm31+200-20.1470.4610.4150.3140.2680.046静压1遍、振压4遍后静压1遍31+200-10.1710.3680.3260.1970.1550.04220cm31+200-20.1640.3720.3310.2080.1670.04131+200-10.1430.3880.3420.2450.1990.04625cm31+200-20.1430.4170.3720.2740.2290.04531+200-10.1380.4440.3970.3060.2590.04730cm31+200-20.1510.4530.4040.3020.2530.049静压1遍、振压6遍后静压1遍31+200-10.170.380.3390.210.1690.04120cm31+200-20.1620.3650.3260.2030.1640.03931+200-10.1560.430.3630.2740.2070.06725cm31+200-20.1630.4290.40.2660.2370.02931+200-10.1270.4310.3780.3040.2510.05330cm31+200-20.1620.4780.4270.3160.2650.051附表2 干密度试验记录表（环刀法）工程名称：河南省南水北调配套工程许昌市境17号分水口门输水管道建设工程施工第三标段 铺土厚度20cm25cm30cm位置桩号31+20031+20031+20031+20031+20031+200高程0.0080.0230.0140.02400.032环刀号123456环刀重（g）170.33196.11188.691195.661170.33196.11环刀容积（cm3）200200200200200200湿土重（g）535565558566525548湿土质量（g）364.67368.89369.309370.339354.67351.89试样湿密度（g/cm3）1.82 1.84 1.85 1.85 1.77 1.76 皿盒号123456789101112皿盒重（g）16.2 17.5 16.9 18.2 16.5 17.5 18.3 18.0 16.6 17.0 17.1 18.1 皿盒+湿土重（g）46.2 47.5 46.9 48.2 46.5 47.5 48.3 48.0 46.6 47.0 47.1 48.1 皿盒+干土重（g）42.3 43.6 43.1 44.5 42.9 43.8 44.5 44.1 42.8 43.2 43.3 44.3 湿土质量（g）303030303030303030303030干土质量（g）26.1 26.1 26.2 26.3 26.4 26.3 26.2 26.1 26.2 26.2 26.2 26.3试样含水量（%）14.9%14.9%14.5%14.2%13.8%14.0%14.6%14.8%14.4%14.6%14.5%14.7%平均含水量（%）14.9%14.3%13.9%14.7%14.5%14.4%试样干密度（g/cm3）1.59 1.61 1.62 1.61 1.55 1.54压实度93.3%94.9%95.4%95.0%91.1%94.8%说明：实验静压1遍、振压2遍后静压1遍。干密度试验记录表（环刀法）工程名称：河南省南水北调配套工程许昌市境17号分水口门输水管道建设工程施工第三标段 铺土厚度20cm25cm30cm位置桩号31+20031+20031+20031+20031+20031+200高程0.0080.0230.0140.02400.032环刀号789101112环刀重（g）170.4196.2190.5194.8180.5190.8环刀容积（cm3）200200200200200200湿土重（g）540565565570560568湿土质量（g）369.6368.8374.5375.2379.5377.2试样湿密度（g/cm3）1.85 1.84 1.87 1.88 1.90 1.89 皿盒号123456789101112皿盒重（g）16.2 17.5 16.9 18.2 16.5 17.5 18.3 18.0 16.6 17.0 17.1 18.1 皿盒+湿土重（g）46.5 47.0 45.9 47.9 46.2 47.2 48.9 48.6 45.9 47.6 46.5 43.2 皿盒+干土重（g）42.4 43.7 43.1 44.5 42.7 43.6 44.6 44.3 42.9 43.3 43.4 44.3 湿土质量（g）303030303030303030303030干土质量（g）26.2 26.2 26.2 26.3 26.2 26.1 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 26.3 试样含水量（%）14.5%14.5%14.5%14.2%14.6%14.9%14.2%13.9%14.0%14.2%14.0%14.3%平均含水量（%）14.5%14.3%14.8%14.0%14.1%14.2%试样干密度（g/cm3）1.61 1.61 1.63 1.64 1.66 1.65 压实度94.9%94.9%96.0%96.8%97.8%97.2%说明：实验静压1遍、振压4遍后静压1遍。干密度试验记录表（环刀法）工程名称：河南省南水北调配套工程许昌市境17号分水口门输水管道建设工程施工第三标段 铺土厚度20cm25cm30cm位置桩号31+20031+20031+20031+20031+20031+200高程0.0080.0230.0140.02400.032环刀号789101112环刀重（g）175.4186.3180.6190.8186.5179.