填土工程质量检测和控制 PPT课件

1 填土工程质量检测和控制南京水科院陶秀珍 2 一 土的击实试验 1 目的 是采用标准的击实试验方法 测定特定土的密度和含水率的关系 确定该土的最大干密度和最优含水率 了解土的压实特性 为工程设计和现场碾压提供土的压实资料 2 原理 土的压实程度与含水率 压实功能及压实方法有密切的关系 当压实功能和方法不变时 土的干密度和含水率之间形成的的关系曲线就是所谓的击实曲线 3 在低含水率时 干密度随含水率增加而增加 当干密度达到某一最大值后 含水率增加干密度反而减小 这一干密度的最大值称为最大干密度 相应的含水率称为最优含水率 细粒土在低含水率时 颗粒表面水膜薄 摩阻力大 不易压实 当含水率逐渐增大时 颗粒表面水膜逐渐变厚 其水膜的润滑作用也增大 因而颗粒表面摩阻力相应地减小 在外力作用下就容易压实 但当含水率超过最优含水率后 土中空气被水包围处于封闭状态 不易排出 因此 继续增加含水率 只会增加土的孔隙体积 而干密度只会降低 4 对于击实过程 也可以用下图来说明其固相 液相和气相在不同阶段的比例关系 5 3 击实试验的检测报告在轻型击实试验中 当试样中粒径大于5mm的土质量小于或等于试样总质量的30 时 应对最大干密度和最优含水率进行校正 6 4 注意事项 土样制备方法 干法制备和湿法制备 土样置放时间 重复用土 余土高度 试样击实后高出击实筒的土柱高度称为余土高度 按试验标准击实后得出的击实曲线应是余土高度为零时的干密度和含水率的关系曲线 但在实际操作过程中不可能做到超高为零 因此 在标准中对超高进行了限制 规定余土高度不能超过6mm 土料中含有粗颗粒土的影响对于细粒土 由于仪器尺寸的限制 在制备土样时 要过5mm筛 因此室内击实试验的土与现场填筑土会存在一定的差异 需要进行修正 在粗颗粒土含量小于30 时 认为粗颗粒土的孔隙全部为细粒土所填满 可以用细粒土的击实试验成果加以修正后采用 7 二 土的碾压试验 1 试验目的核实上堤土料设计标准的合理性选择碾压机械的类型选择相应的施工碾压参数研究填筑施工工艺与措施2 压实试验的基本原理 方法和参数组合试验前需进行试验设计 根据理论计算并结合工程经验 先初步选定几种碾压设备和拟定若干个碾压参数 并采用逐步收敛法固定其它参数 变动一个参数 通过试验得出该参数的最优值 固定此最优参数和其它参数 变动另一个参数 用试验求得第二个参数 依此类推 使每个参数通过试验求得最优值 最后用全部最优参数值再进行一次复核试验 若结果满足设计 施工要求 即可定为施工碾压参数 按照逐渐收敛法 碾压参数组合可参考下表2 2 8 表2 2各种碾压设备的碾压参数组合 9 3 碾压试验要点试验前 应先对料场进行调查 并进行土料的物理力学试验 根据物理力学指标选择代表性土料进行试验 碾压试验 试验步骤 试验场地布置 现场描述 取样试验 整平 压实地基 测量起始高程 按预先设计的铺土厚度和其它碾压参数进行碾压 压实土体结构破坏状态 粘性土 粘碾 弹簧土 龟裂 上下土层结合情况 砂砾料 堆石 压碎及架空情况 铺土厚度 松土层和压实后 干密度 含水率 压实后 10 x20 m2 砂砾料 6x10 m2 粘性土 1 5 2 0 mx 1 5 2 0 m的方格网 网点即为测点 10 4 成果整理 1 对粘性土 砾质土 应绘制干密度 含水率与碾压遍数 铺土厚度等关系曲线 2 对砾质土还应绘制砾石含量与压实干密度的关系曲线 3 绘声绘色制最优参数值的干密度 含水率的频率分布曲线与累积频率曲线 以确定设计干密度合格率 根据以上成果并结合工程具体条件 提出试验报告 设计标准的合理性 粘性土的最大干密度 最优含水率及控制范围 并与室内击实试验成果比较 分析其合理性及压实度标准 提供施工参数 铺土厚度 碾压遍数等 确定压实干密度的合格率 11 三 堤防工程填土质量控制 堤防工程施工质量评定与验收规程 规定 3 2 1土料碾压筑堤应符合以下要求 1 上堤土料的土质及其含水率应符合设计和碾压试验确定的要求 5 土料的压实指标应根据试验成果和GB50286 98 堤防工程设计规范 的设计压实度要求 确定设计干密度值进行控制 砂料和砂砾料的压实指标按设计相对密度值控制 12 堤防工程施工规范 规定 10 4 1土料碾压筑堤质量控制应符合下列要求 1堤身填筑施工参数与碾压试验参数相符 2土料 砾质土的压实指标按设计干密度值控制 砂砾料的压实指标按设计相对密度值控制 3 压实质量检测的环刀容积 对细粒土 不宜小于100cm3 内径50mm 对砾质土和砂砾料 不宜小于200cm3 内径70mm 含砾量多环刀不能取样时 应采用灌砂法或灌水法测试 若采用 土工试验方法标准 规定方法以外的新测试技术时 应有专门论证资料 经质监部门批准后实施 13 4 质量检测取样部位应符合下列要求 1 取样部位应有代表性 且应在面上均匀分布 不得随意挑选 特殊情况下取样须加注明 2 应在压实层厚的下部1 3处取样 若下部1 3厚度不足环刀高度时 以环刀底面达下层顶面时环刀取满土样为准 并记录压实层厚度 5 质量检测取样数量应符合下列要求 2 每层取样数量 自检时可控制在填筑量每100m3 150m3取样1个 抽检量可为自检量的1 3 但至少应有3个 3 特别狭长的堤防加固作业面 取样时可按20m 30m一段取样1个 4 若作业面或局部返工部位按填筑量计算的取样数量不足3个时 也应取3个 14 6 在压实质量可疑和堤身特定部位抽样检测时 取样数视具体情况而定 但检测成果仅作为质量检查参考 不作为碾压质量评定的统计资料 7 每一填筑层自检 抽检后 凡取样不合格的部位 应补压或作局部处理 经复验至合格后方可继续下道工序 15 堤防检测 自检 1个 100m3 150m3 但不少于3个 单元工程 抽检 为1 3自检量但不少于3个 单元工程 狭长堤防1个 20m 30m 堤防填筑 检测 计入碾压质量评定统计 合格 不合格返工 堤防填筑质量检测示意图 16 填土质量体系的控制要素 1 检查机构的控制要素 填土质量控制 组织结构 设备保证 人员保证 检测方法 法规制度 到位否 企业质量管理机构 合格否 合格否 合格否 合格否 仪器设备的配置 维护和检定 检测人员的培训 考核和持证上岗 检测方法标准 规程 细则等 现场检测制度 场地调查 安全等 质量体系评价 原始记录和检测报告的评价 17 2 填土施工过程质量控制 判别压实质量的指标 压实干密度 含水率 压实度 质量控制检测方法 环刀法 灌水法 灌砂法 核子射线法 统计的质量控制 频数表和直方图 X R控制图X控制图是应用平均值作控制图 如下图 18 测定值 组号 UCL CL LCL x控制图 处于稳定状态的控制图有以下几个特点 多数点在中心线附近 少数的点在控制线附近 非管理的点非常稀少 在点的排列形式上 没有出现在中心线两侧并列连续达7个点或有两个点