水泥土换填试验方案2011.2.17

南水北调中线一期工程总干渠沙河南 黄河南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 潮河段第四施工标段 委托建管项目 潮河段第四施工标段 桩号 桩号 SH 3 152 200 SH 3 158 200 合同编号 合同编号 HNJ 2010 CH SG 004 水泥土换填试验方案水泥土换填试验方案 批准 批准 审核 审核 编制 编制 河南省水利第二工程局河南省水利第二工程局 南水北调中线工程南水北调中线工程潮河四标项目部潮河四标项目部 二二 O 一一年二月十七日一一年二月十七日 1 南水北调中线一期工程总干渠潮河段第四施工标段南水北调中线一期工程总干渠潮河段第四施工标段 水泥土换填试验方案水泥土换填试验方案 1 工程概况工程概况 南水北调中线一期工程总干渠潮河段第四施工标段自桩号 SH 3 152 200 SH 3 158 200 全长 6000m 跨耿坡 魏家村 桓村 三官庙和教场 王等 4 个工程地质段 本标段为全明渠段 标段内共有各种建筑物 11 座 其中 左排倒虹 3 座 渡槽 1 座 公路桥 4 座 生产桥 3 座 招标项目主要为渠道 排水倒虹吸及渡槽 公路桥和生产桥另行招标 本标段草场沟排水倒虹吸和白庙沟排水倒虹吸身段第 2 8 节管身基础采 用 15 水泥土换基 姬庄南沟排水倒虹吸第 2 7 节管身基础采用 15 水泥土 换基 换填厚度 0 5m 按设计要求 土方填筑压实度不低于 98 土料含水率的上下限偏差不 超过 2 3 具体施工压实参数应通过现场换填试验确定 2 试验目的试验目的 2 1 换填试验的目的是为了确保南水北调中线一期工程工程质量 检验所 选用施工机械的适用性及其性能的可靠性 2 2 核查水泥土压实后是否能够达到设计要求的压实度 2 3 选定合理的施工压实参数 如 铺料厚度 水泥土参拌方法 单位面 积水泥用量 所用土料含水量的适宜范围 压实机具 压实方法和压实遍数等 2 4 优化选取质量好 进度快 成本低的施工方案 确定水泥土换填的质 量控制技术要求和检测方法 为现场施工提供依据 3 试验依据试验依据 土工试验规程 SL237 1999 碾压式土石坝施工规范 DL T5129 2001 堤防工程施工规范 SL260 98 招标文件 南水北调中线一期工程总干渠沙河南 黄河南 委托建管项 2 目 潮河段第四施工标段技术条款 NZS CH4 X001 3 16 等相关设计图纸 土样击实试验报告 4 试验设备试验设备 表 1 试验用机械及仪器设备配置计划表试验用机械及仪器设备配置计划表 机械及仪器设备名称型号及规格数 量 挖掘机1 2m31 台 自卸汽车20t2 辆 推土机山推 160kw1 台 装载机501 台 蛙式打夯机1 台 水准仪G32 32X1 部 电子天平称量 500g 感量 0 01g1 台 电子秤称量 15kg 感量 1g1 台 烘箱2000w1 台 环刀200cm340 个 皿盒中号80 个 全站仪拓普康1 台 5 试验前的准备工作试验前的准备工作 5 15 1 室内土工试验室内土工试验 试验前取可用土料备料区的合格混合土料 并按照设计要求 水泥 土料 15 85 质量比 送至第三方实验室做水泥土击实试验 检测水泥土的最大干 密度和最优含水率 并绘制最大干密度与含水率关系曲线图 详见附件 水泥 土击实报告 根据水泥土击实试验报告分析 水泥土最大干密度为 1 85g cm 最优含 水率 13 3 试验所用土料应高出水泥土最优含水率 3 5 按照设计要求压 实度不低于 98 干密度不小于 1 82g cm 土料虚铺按 20cm 计算 5 25 2 材料准备材料准备 本试验块所利用的土料为本标段临时堆料区堆存的可用混合土料 水泥采 3 用郑州天瑞水泥有限责任公司生产的袋装 32 5 级复合硅酸水泥 5 35 3 设备准备设备准备 装运设备 小松 PC220 挖掘机装土 斯特尔自卸汽车拉运至试验场地 铺料设备 装载机配合 T220 推土机铺土 整平 检测试验设备 土工试验设备一套 测量设备 1 套 全站仪 压实设备 水泥土压实拟采用蛙式打夯机夯击 6 试验方案试验方案 6 1试验场地的选择及整理 经现场查看 比较 选择在渠道桩号 SH 3 157 050 SH 3 157 110 右渠堤 范围内选取面积为 60m2 15m 4m 的区域作为本次换填试验的试验区 首先 将场内的草皮 腐蚀土等清理干净并用推土机平整作为本次试验的基层 测量 人员用白灰线放出试验场地 经监理工程师检查验收后开始铺土进行试验 试验区平面布置情况如下图所示 6 2铺土压实 试验区长 15m 宽度 4m 铺层厚度确定按 20cm 控制 夯击 4 6 遍后测沉降 4 量 并用环刀法取样做干密度检测 具体施工参数见表 2 操作过程见试验工序图 表 2 压实试验参数 项目试验区 压实设备蛙式打夯机 铺土厚度 cm 20 4 遍数 6 水泥土换填试验工序图水泥土换填试验工序图 1 水泥土拌合 在试验区附近选取一块场地做拌制水泥土场地 水泥 土 料按质量为 1 5 67 的配合比进行配料 试验区总面积 60m2 铺土厚度 20cm 水泥土用量 19 76t 12m3 其中土料用量 16 8t 水泥用量 2 96t 先将土料均匀铺开 然后由人工将水泥搬运至土料上层 均匀铺撒 约 1m2 袋 最后采用挖掘机对混合料进行耙土拌和 以拌合均匀为标准 2 运料 平料 采用 50 装载机将水泥土运至试验区 保证填筑层厚度和 平整度满足试验要求 3 铺料 采用装载机运土 平铺并以人工辅助平整 铺填层厚度由现场质 检人员控制 4 测量 采用全站仪进行测量 在铺料前 压实到拟定遍数后进行测量 每个试验区测量三个断面 每个断面测两个点 为了测量铺料厚度和沉降量 预先在场外设置临时水准点 5 压实 用蛙式打夯机夯击 4 遍和 6 遍 试验场地准备 测基础高程 水泥土拌合 铺填平整土料 测量铺土厚度 夯击 4 遍和 6 遍 测量沉降值 环刀法取样 5 6 土工试验 试验区压实到拟定遍数后由试验人员采用环刀法取样 取样 6 个 取样部位在压实层下部 1 3 处 数据整理时 根据干密度试验结果 去掉 干密度最大值和最小值 通过室内土工试验测定土体的含水率并计算干密度 测定完成后根据测定结果绘制干密度 d 与压实遍数 Ni 关系曲线 6 36 3 施工技术要求施工技术要求 1 水泥土应配比准确 混合料拌和均匀 2 试验区应统一铺土 统一夯击 并配备人员和装载机参与整平作业 确 保试验区土料表面平整 3 夯击过程中若发现局部 弹簧土 层间光面 层间中空 松土层或剪 切破坏等质量问题时 应及时进行处理 4 已铺土料表面在压实前被晒干时 应洒水润湿 5 低温时施工 负温施工时应取正温土料 装土 铺土 压实 取样等工 序 都应采取快速连续作业 土料压实时的气温必须在 1 以上 6 从拌合到压实成型的时间控制在 1 5 个小时之内 6 46 4 确定最优压实组合 试验完成后对不同压实遍数所测得的含水率和干密度进行整理 计算出对 应的压实度 并绘出压实遍数和压实度的关系曲线 最后根据设计要求 并结 合上述曲线计算出最优压实组合 铺土厚度 压实遍数 6 56 5 复核试验 用所选定压实遍数 铺土厚度再进行一次复核试验 如果压实结果满足设 计 施工要求 即可确定为施工压实参数 7 试验记录与检查试验记录与检查 1 测量人员在试验场地内不同压实遍数的取样点上测量高程 包括铺料前 高程 铺料后高程和压实后的高程 并将测得的数据进行统计 2 实验室取样人员在试验区实遍数之后取样 6 组 并用环刀法一一测定 其含水率和干密度 计算出对应的压实度 并做好试验数据的统计 3 观察压实土层底部有无虚无土层 上下层面结合是否良好 有无光面 6 及剪力破坏现象 8 成果整理成果整理 试验完成后 将试验资料进行系统整理分析 绘制成果图表 编写试验成 果报告 根据试验成果 结合工程的具体情况 确定符合设计填筑标准的压实 参数报监理工程师批准 9 安全防护措施安全防护措施 1 试验现场设立安全警示牌 并