水泥改性土穩(wěn)定土拌和機(jī)路拌法試驗(yàn)方案

1、南水北調(diào)中線一期工程總干渠陶岔沙河南段南陽(yáng)段第一施工標(biāo)段水泥改性土穩(wěn)定土拌和機(jī)路拌法試驗(yàn)方案SIN鄉(xiāng)HYDRO編制： 審核：批準(zhǔn)：中國(guó)水利水電第十三工程局有限公司南水北調(diào)南陽(yáng)段一標(biāo)項(xiàng)目部二0一五年十月七日目 錄1、工程概況22、碾壓試驗(yàn)?zāi)康?3、碾壓試驗(yàn)依據(jù)24、碾壓試驗(yàn)用原材料及填筑層要求 35、試驗(yàn)主要人員及設(shè)備 46、試驗(yàn)過(guò)程及成果67、總結(jié)優(yōu)缺點(diǎn)88、應(yīng)注意事項(xiàng)8水泥改性土穩(wěn)定土拌和機(jī) 路拌法試驗(yàn)方案 1、工程概況南水北調(diào)中線一期總干渠陶岔渠首至沙河南段南陽(yáng)-1標(biāo)段，起點(diǎn)樁號(hào)TS87+925終點(diǎn)樁號(hào)TS94+365標(biāo)段長(zhǎng)度為6440rg均為膨脹土渠段。其 中：全挖方段1972m最大挖深

2、26g大于6m的高填方3660m最大填高 11m設(shè)計(jì)渠道斷面形式：填方段渠道采用“金包銀”+ 襯砌硅板，挖方段渠道一過(guò)水?dāng)嗝娌扇∵吰聯(lián)Q填改性土 +襯砌硅板；其余邊坡采用換填改性土 +漿砌石拱植草。土方填筑合同工程量310萬(wàn)m3,其中水泥改性土填筑約 61.76萬(wàn)m3; 施工部位主要包括渠底、渠坡、滑坡體、防洪堤、半挖半填段堤身等。按 設(shè)計(jì)要求改性土材料，水泥改性土土料為弱膨脹土，采用 P.O42.5普通硅 酸鹽水泥。2、試驗(yàn)?zāi)康?.1 確定水泥改性土穩(wěn)定土拌和機(jī)路拌法施工工藝；2.2 檢驗(yàn)穩(wěn)定土拌和機(jī)路拌法生產(chǎn)水泥改性土的適用性及其性能的可 靠性；2.3 參照已批復(fù)的土方填筑方案，在虛鋪 30

3、cm的前提下選定合理的路 拌法施工參數(shù)：通過(guò)穩(wěn)定土拌和機(jī)碎土工藝試驗(yàn)確定碎土工藝是否能滿 足設(shè)計(jì)土料粒徑相關(guān)控制指標(biāo)，土塊粒徑不大于10cm,其中10cm- 5cm粒徑含量不大于5% 5cm 5mmi徑含量不大于50%（不計(jì)磁石含量）。通過(guò) 水泥改性土拌和試驗(yàn)，確定水泥改性土的技術(shù)參數(shù)：土料含水率范圍、水 泥摻量控制、拌合均勻性、拌制工藝。2.4 檢驗(yàn)水泥改性土穩(wěn)定土拌和機(jī)路拌法是否滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)，確定有關(guān) 質(zhì)量控制的技術(shù)要求和檢測(cè)方法，為水泥改性土穩(wěn)定土拌和機(jī)路拌法的施 工提供依據(jù)。3、碾壓試驗(yàn)依據(jù)3.1 土工試驗(yàn)規(guī)程SL237-1999;3.2 南水北調(diào)中線一期工程總干渠渠道膨脹土處理施工技

4、術(shù)要求 （NSBD-ZXJ-2-01）;3.3 南水北調(diào)中線一期工程總干渠填方渠道施工技術(shù)規(guī)定（試行）；3.4 南水北調(diào)中線一期工程總干渠水泥改性土施工技術(shù)規(guī)定（試行）；3.5 南水北調(diào)中線一期工程總干渠渠道膨脹土處理施工工法 （NSBD-ZXJ-4-01）;3.6 南水北調(diào)中線一期工程渠道施工質(zhì)量評(píng)定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（試行）；3.7 設(shè)計(jì)通知水泥改性土、水泥土補(bǔ)充施工技術(shù)要求（2011）長(zhǎng)南河委設(shè)技規(guī)字第011號(hào)；3.8 堤防工程施工規(guī)范SL260-98;3.9 碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范 SL2742001;3.10 公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程JTG E51-2009;3.11 招標(biāo)文件、設(shè)計(jì)施

5、工圖紙、南陽(yáng)一標(biāo)水泥改性土填筑碾壓試驗(yàn) 方案等。4、碾壓試驗(yàn)用原材料及填筑層要求4.1 土料本次試驗(yàn)所用土料選自王營(yíng)取土場(chǎng)，自由膨脹率3150%為弱膨脹土。 根據(jù)水泥改性土、水泥土補(bǔ)充施工技術(shù)要求（2011）長(zhǎng)南河委設(shè)技規(guī)字第011號(hào)設(shè)計(jì)通知、南水北調(diào)中線一期工程總干渠水泥改性土施工技術(shù)規(guī) 定（試行）中對(duì)不同膨脹率的原狀土和水泥改性土的性能指標(biāo)如下表所示：天然土料及水泥改性土使用要求天然土料及水泥改性土使用要求原狀土自由膨脹率% （%）改性土水泥摻量參 考值改性± 28天自由膨 脹率（%可使用部位3560不改性填方渠堤、跨渠交 通連接道路、擋土 墻后指定區(qū)域填筑 體填筑表面需要保護(hù)&

6、lt;35不改性表面可不保護(hù)<20不改性可用于保護(hù)膨脹土21353%<30一般用于保護(hù)膨脹土坡面或建筑物地基36454%<3546555%<4056656%<40一級(jí)馬道以上渠坡、坡頂防水層、建筑物地基處理?yè)Q填層改性土超填削坡余料<40不同自由膨脹率天然土料改性土水泥摻量室內(nèi)試驗(yàn)控制指標(biāo)參考值原狀土自由膨脹率a （%水泥改性土控制指標(biāo)28天自由膨脹 率（%）最大干密度 ,3、（g/cm ）28天飽和無(wú)側(cè) 限抗壓強(qiáng)度（kPa）水泥摻量S參考值最小值摻量確定2135一>1.67一3%3%試驗(yàn)確定3645< 0.7 a>1.66>2504%

7、3%4655< 0.65 a>1.65>3005%4%5665< 0.6 a>1.63>3506%5%備注土塊粒徑：不大于 10cm,其中10cm5cmi徑含量不大于 5% 5cm5mr#徑不大于 50% （不計(jì)姜石含量）。水泥摻量：平均值不小于設(shè)計(jì)摻量，弱膨脹水泥改性土水泥含量標(biāo)準(zhǔn)差不大于0.7 o4.2 水水采用生活飲用水。4.3 水泥水泥使用中國(guó)水泥聯(lián)合集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的P.O42.5袋裝水泥，水泥質(zhì)量滿足通用硅酸鹽水泥（GB175-2007中的各項(xiàng)指標(biāo)。5、試驗(yàn)主要人員及設(shè)備5.1主要人員及設(shè)備配置試驗(yàn)主要管理人員配置表序號(hào)姓名職務(wù)人數(shù)主要職責(zé)及分工

8、1范傳衛(wèi)總工程師1負(fù)責(zé)整個(gè)碾壓試驗(yàn)實(shí)施及技術(shù)指導(dǎo)2ZE志強(qiáng)總質(zhì)檢師1負(fù)責(zé)整個(gè)碾壓試驗(yàn)質(zhì)量控制3李學(xué)森施工負(fù)責(zé)1負(fù)責(zé)碾壓試驗(yàn)施工技術(shù)指導(dǎo)4貴玉鋒質(zhì)量負(fù)責(zé)1負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制5孫建華試驗(yàn)室負(fù)責(zé)人1負(fù)責(zé)碾壓試驗(yàn)填筑質(zhì)量檢測(cè)控制6聶奧洋測(cè)量負(fù)責(zé)1負(fù)責(zé)碾壓試驗(yàn)填筑施工放樣、沉降位移觀測(cè)儀器埋設(shè)及觀測(cè)7龍江安全負(fù)責(zé)1負(fù)責(zé)碾壓試驗(yàn)施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理工作8林玉成質(zhì)檢員1負(fù)責(zé)碾壓試驗(yàn)施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制工作9張強(qiáng)施工員1負(fù)責(zé)碾壓試驗(yàn)施工現(xiàn)場(chǎng)工作試驗(yàn)主要施工機(jī)械配置表序號(hào)機(jī)械名稱單位數(shù)量用途狀態(tài)1CX360啪掘機(jī)臺(tái)1開(kāi)采土料良好215t自卸車輛6運(yùn)輸良好3TMY220 推土機(jī)臺(tái)1攤鋪平整良好4WB2理穩(wěn)定土拌和機(jī)臺(tái)1拌制

9、良好5裝載機(jī)臺(tái)2上料良好620t自行式振動(dòng)凸塊碾臺(tái)1碾壓良好8灑水車輛1土料補(bǔ)水良好9五鋒犁臺(tái)1土料翻曬良好10旋耕機(jī)臺(tái)1土料翻曬良好主要試驗(yàn)及質(zhì)檢檢測(cè)儀器表序號(hào)儀器設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量檢定狀態(tài)備注1GPS天寶臺(tái)1合格2水準(zhǔn)儀DSZ2臺(tái)1合格3鋼卷尺5m把2合格4電子秤2.5kg臺(tái)1合格5電子天平1kg臺(tái)1合格6環(huán)刀200cm3只40合格7錘子把5合格8鐵鍬把5合格9洋鎬把5合格10削土刀把5合格11滴定架臺(tái)1合格12EDT砥液ml/合格13土壤篩套1合格141000ml燒杯個(gè)6合格15300ml錐形瓶個(gè)12合格16烘箱101FX-2臺(tái)1合格1.1 驗(yàn)過(guò)程及成果1.2 室內(nèi)試驗(yàn)水泥改性土室

10、內(nèi)土工試驗(yàn)和相關(guān)材料均委托“河南科源水利建設(shè)工程 檢測(cè)有限公司”進(jìn)行檢驗(yàn)，按照試驗(yàn)依據(jù)和試驗(yàn)規(guī)程對(duì)所取土料、水泥進(jìn) 行物理和化學(xué)分析試驗(yàn)。1.3 室外現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)1）本次工藝試驗(yàn)時(shí)間為：2012年10月15日2012年10月16日2）碾壓試驗(yàn)選用土料：王營(yíng)土場(chǎng)弱膨脹土摻4%勺水泥進(jìn)行水泥改性3）試驗(yàn)場(chǎng)地布置：在王營(yíng)取土場(chǎng)布置 20X 30m的試驗(yàn)場(chǎng)地，劃分成4 小塊，每塊為1個(gè)單元?？紤]拌合完成的水泥改性土含水量宜控制在最優(yōu)含水量+13%參加水泥后，路拌機(jī)拌合時(shí)兼有碎土功效且土料含水量降低等因素；通過(guò) 試驗(yàn)探索：“直接碎土”與“直接碎土 +拌合”二者之間的碎土效果； 土料在不同含水率下的碎土功效；

11、對(duì)比參加同一品種水泥，天然土料加 水量；探索適宜的碎土 +拌合遍數(shù)+行進(jìn)速度，以使土料級(jí)配、拌合完成 的水泥改性土均勻性、劑量滿足規(guī)范要求。擬進(jìn)行以下 4個(gè)單元：驗(yàn)元 試單填筑 層數(shù)鋪土厚 度（cm）直接碎 土遍數(shù)加水泥后 拌合遍數(shù)土料含水 率（%備注一元 第單1301312最優(yōu)含水量+12%碎土、拌合完成后各做一次 篩分；拌合完成做水泥劑量 及均勻性檢測(cè)二元 第單130013最優(yōu)含水量+12%拌合完成后做篩分試驗(yàn)、水 泥劑量及均勻性檢測(cè)三元 第單130013最優(yōu)含水量+34%拌合完成后做篩分試驗(yàn)、水 泥劑量及均勻性檢測(cè)第四 單元130013最優(yōu)含水量+56%拌合完成后做篩分試驗(yàn)、水 泥劑量及

12、均勻性檢測(cè)注：在以上鋪土厚度下若土料級(jí)配、水泥劑量及均勻性有任何一項(xiàng)不滿足要求時(shí), 試驗(yàn)停止；將鋪土厚度改為25cm后，重新試驗(yàn)。5)碾壓試驗(yàn)主要試驗(yàn)方法：(1)水泥改性土的含水率控制：試驗(yàn)所用土料應(yīng)高出水泥改性土最優(yōu) 含水率+1%- +3%(2)水泥改性土的填筑：在碾壓試驗(yàn)區(qū)土料填筑采用自卸車進(jìn)占法直 接卸料，然后用推土機(jī)平整，整平土料后檢測(cè)其虛鋪厚度，鋪土厚度控制 在 30cn 誤差 士 2cm3(3)試樣含水率檢測(cè)：土樣的烘干按照 SL237-1999中的酒精燃燒法， 測(cè)定試樣的含水率。(4)依據(jù)三方試驗(yàn)室出據(jù)的水泥含量標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行水泥劑量檢測(cè)、 并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)差控制水泥含量標(biāo)準(zhǔn)差控制均勻度

13、。(5)顆分試9按照 SL237-1999中篩析法，測(cè)定試樣的顆粒大小及 級(jí)配情況。6)試驗(yàn)過(guò)程(1) 土料開(kāi)采運(yùn)輸：由于此次試驗(yàn)的規(guī)模較小，試驗(yàn)用土料采用挖掘機(jī)直接從王營(yíng)取土場(chǎng) 進(jìn)行取料開(kāi)采，用自卸車運(yùn)輸至試驗(yàn)場(chǎng)內(nèi)。(2) 土料攤鋪：采用推土機(jī)進(jìn)行平整，整平后由施工技術(shù)人員檢測(cè)攤鋪厚度，虛鋪厚 度30cmi誤差士 2cm;并采取晾曬或曬水的方法使土料含水率滿足試驗(yàn)要求。(3) 碎土本次試驗(yàn)采用 WB2建穩(wěn)定土拌和機(jī)碎土，根據(jù)含水量實(shí)際情況，碎土 23遍。第一遍碎土在土料攤鋪后摻水泥之前，第二遍碎土是在土料摻水 泥之后的碎土加拌合，第三遍碎土在補(bǔ)水之后的碎土加拌合，碎土完成后， 人工剔除土料內(nèi)

14、粒徑大于10cm的土塊。并由試驗(yàn)室檢測(cè)員對(duì)已完成碎土工 藝的改性土進(jìn)行顆粒級(jí)配試驗(yàn)，檢測(cè)其是否能夠滿足規(guī)定要求，若不滿足 要求時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行碎土，直至土料級(jí)配滿足要求時(shí)為止。行進(jìn)速度：20 35m/min。(4) 水泥改性土拌制鋪灰在已攤鋪好的原土上由施工技術(shù)人員用白線將整個(gè)碾壓區(qū)畫(huà)分成多個(gè) 小單元格(邊線由GPSt位控制，內(nèi)部方格采用卷尺丈量)，每個(gè)單元格的 面積應(yīng)為一袋50kg袋裝水泥按照規(guī)定摻量可攤鋪的面積為準(zhǔn)。50kg水泥可 攤鋪面積的計(jì)算方法為：用50kg除以水泥的摻量得出干土的重量，用干土 重量除以(壓實(shí)厚度X p max)即可得出一袋50kg袋裝水泥按照規(guī)定水泥摻2 量可攤鋪的面積

15、(S=50kg/ (h 層厚 Xpmax) =50/ (24.56*1.71 ) =1.19m, 即單元格大小初設(shè)為1mX 1m。碎好土料經(jīng)過(guò)平整后，采用人工攤?cè)鏊?。在每個(gè)單元格內(nèi)放置一袋 50kg袋裝水泥，打開(kāi)水泥袋將水泥倒在網(wǎng)格中心，用平頭鍬將水泥均勻攤 開(kāi)，使每袋水泥均勻地?cái)備佋谡麄€(gè)方格內(nèi)，使方格內(nèi)的土料表面沒(méi)有空白 位置且無(wú)水泥集中現(xiàn)象；在整個(gè)攤鋪過(guò)程應(yīng)避免水泥的四處飛揚(yáng)。施工天 氣應(yīng)該避免大風(fēng)天氣施工。拌和水泥改性土拌制采用路拌機(jī)進(jìn)行。拌和后對(duì)含水量、粒徑大小、水泥 含量和均勻性進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格后方可進(jìn)行碾壓，若不合格則需要重新 進(jìn)行拌和，直至檢測(cè)合格后方能進(jìn)行下一工序。行進(jìn)速度：20 30m/min。(5)碾壓試驗(yàn)成果由本標(biāo)段試驗(yàn)室通過(guò)對(duì)土料破碎拌合數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行整理，最終確定具 體的路拌機(jī)路拌法的施工工藝技術(shù)參數(shù)和施工方法；指導(dǎo)坡頂防水層、渠 道外包邊、防護(hù)堤以及橋梁引道水泥改性土施工。7、總結(jié)優(yōu)缺點(diǎn)在整個(gè)路