土方填筑碾壓試驗方案

1、晉城市白馬寺人工湖工程土方填筑生產(chǎn)性碾壓試驗報告（補充試驗）山西省水利建筑工程局晉城白馬寺人工湖工程項目部報告日期：二零一一年六月十二日晉城市白馬寺人工湖工程土方填筑生產(chǎn)性碾壓試驗報告1.目的1.1核實填筑設(shè)計標準的合理性。1.2通過試驗為大壩及湖區(qū)土方填筑選擇滿足設(shè)計要求的、合理的碾壓技術(shù)參數(shù)（鋪土厚度、碾壓遍數(shù)）；適宜的土料含水率范圍值；取土、卸料、平整、碾壓等施工方法，以指導大壩及湖區(qū)全線施工。2.試驗依據(jù)2.1碾壓式土石壩施工技術(shù)規(guī)范SDJ213-83；2.2土工試驗規(guī)程SL237-1999；2.3相關(guān)設(shè)計文件。3.試驗用料3.1試驗用料為業(yè)主指定的位于人工湖北側(cè)1#土場的土料。3.2

2、試驗用料的擊實試驗按SL237-1999方法進行擊實試驗，采用標準擊實儀，25擊次，錘重2.5kg，落距30.5cm，單位體積功能為592.2KJ/m3，試樣制備采用干法。3.3試驗用料做擊實試驗一組，人工湖北側(cè)1#土場取土料，最大干密度和最優(yōu)含水率分別為dmax=1.72g/cm3、op=18.3%（見土擊實報告），以此數(shù)據(jù)做為本次碾壓試驗的壓實度控制指標。4碾壓試驗的機械組合及碾壓機械的技術(shù)指標4.1機械組合見下表 表1機械名稱單位數(shù)量1m3挖掘機臺120T自卸汽車輛2160HP推土機臺1自行式振動平碾臺14.2自行式振動平碾主要性能指標 表2型號工作質(zhì)量(T)外形尺寸（mm）振動頻率（H

3、Z）激振力（KN）名義振幅（mm）行駛速度（km/h）LG520A206240×2440×321028351/2001.9/1.02.2/4.5/9.25.場地布置及要求碾壓試驗場地規(guī)劃在湖區(qū)東側(cè)進水口附近。為確保試驗場地基礎(chǔ)的平整和堅實，在規(guī)劃的場地范圍內(nèi)對原基礎(chǔ)清表50后，碾壓6遍，經(jīng)取樣檢測干容重大于設(shè)計干容重1.60g/cm3，在其上鋪土厚2030cm找平，采用自行式振動平碾靜壓兩遍，振壓6遍后，經(jīng)測量填土不再下沉，經(jīng)取樣檢測干容重均大于設(shè)計干容重1.60g/cm3。6.碾壓試驗6.1碾壓試驗的工藝流程如下圖N測松鋪厚度20T汽車運輸，進占法卸料挖掘機立面取土160

4、HP推土機平料靜壓2遍振壓4、6、8遍測振壓后的沉降量環(huán)刀法取樣檢測壓實度 6.2試驗方法在壓實、找平的基礎(chǔ)上，按碾壓試驗場地平面布置圖（見圖1）的要求，用白灰線放出試驗場地。測量人員在試驗場地內(nèi)取樣點上測量高程，并將不同碾壓遍數(shù)的取樣斷面引出試驗場地以外進行標識。參照類似工程經(jīng)驗，本次試驗機械松鋪厚度選擇30cm、35cm、40cm三個不同鋪土厚度。人工配合160HP推土機按三個不同的鋪土厚度（30cm、35cm、40cm）平土，檢測人員用測扦測松鋪厚度，測量人員在取樣點上測量高程。自行式振動平碾全場靜壓2遍，以達到穩(wěn)壓的目的。再以一檔中油門的行進速度、27HZ的頻率在平行于鋪料方向上，前進

5、后退法在設(shè)定的區(qū)域內(nèi)分別振壓4、6、8遍后，退出試驗場地。在不同振壓遍數(shù)的取樣點上，測量人員測高程，試驗人員用環(huán)刀法檢測密度。7.試驗成果內(nèi)容及分析7.1試驗成果碾壓試驗測量記錄見表3；測量成果匯總見表4；壓實度檢測成果匯總見表5。碾壓遍數(shù)與沉降量的關(guān)系曲線見圖4；碾壓遍數(shù)與干密度的關(guān)系曲線見圖5；碾壓遍數(shù)與壓實度的關(guān)系曲線見圖67.2成果分析從表4、圖4可以看出，鋪料厚度相同時，在碾壓遍數(shù)46遍內(nèi)，沉降量隨碾壓遍數(shù)的增加而增加，在碾壓遍數(shù)68遍內(nèi)，沉降量增加很小或不再增加，說明土體已被基本壓實。從表5、圖5、圖6可以看出，壓實干密度（壓實度）隨碾壓遍數(shù)的增加而增大，隨鋪土厚度的增加而減小，符

6、合一般填筑材料的工程特性。從表5可見機械松鋪厚度為35cm時，靜壓2遍振壓6遍，壓實干密度最小值為1.62g/cm3，最大值為1.64 g/cm3，平均值1.63g/cm3，對應(yīng)土料含水率最小值為16.92%，最大值18.81%，平均值18.18%，（該土料的擊實試驗結(jié)果為：最優(yōu)含水率18.3%，最大干密度1.72g/cm3）平均壓實度為0.95，滿足設(shè)計填筑標準；當機械松鋪厚度為40cm時，靜壓2遍振壓6遍后，壓實干密度最小值為1.60g/cm3，最大值為1.62g/cm3，平均值1.61g/cm3，對應(yīng)土料含水率最小值為16.42%，最大值19.49%，平均值18.28%，平均壓實度為0.

7、94，滿足設(shè)計壓實度要求；三個不同鋪土厚度、靜壓2遍振壓4遍后，壓實度合格率很低。三個不同鋪土厚度、靜壓2遍振壓8遍后，壓實度合格率很高，但是施工工藝復雜。7.2.4這次試驗所用土料的含水率基本上是最優(yōu)含水率。要想滿足設(shè)計填筑標準，機械松鋪3540cm時，須靜壓2遍振壓6遍，共8遍。8.結(jié)論8.1填筑含水率應(yīng)控制在最優(yōu)含水率附近，其上、下限偏離最優(yōu)含水率不超過-2%+2%。8.2 綜合分析試驗結(jié)果，選擇最優(yōu)施工碾壓技術(shù)參數(shù)見表6： 施工碾壓技術(shù)參數(shù) 表6設(shè)計壓實度土料含水率（%）機械松鋪厚度（cm）碾壓遍數(shù)機械使用技術(shù)參數(shù)振動頻率行駛速度0.9316.320.33540靜壓2遍后振壓6遍27H

8、z 一檔中油門8.3考慮到大面積機械化施工時，不可能象碾壓試驗控制的那樣嚴格，鋪料厚度不一定掌握的很準，只要控制在小于等于40cm，靜壓2遍后再振壓6遍，即可滿足設(shè)計填筑標準。8.4碾壓方法，平行于渠軸線前進后退法碾壓，前進一趟算一遍，再原位退回算兩遍，錯車搭接以20為宜。每兩遍的搭接處要錯位，嚴禁漏壓和過壓。如錯距碾壓，錯距0.5m時，一個壓程為4遍，錯距1m時，一個壓程為2遍，即碾寬/錯距=碾壓遍數(shù)。9.注意事項9.1行車速度一定要按確定的碾壓參數(shù)嚴格控制，特別是振動碾，有一個壓力和壓力波的傳遞過程，如果行車速度過快，使壓力和壓力波傳遞很淺，這樣就不能達到預期的目的，降低了碾壓效果。9.2

9、隨時保證碾壓機具的性能（如頻率、振幅），同時要不斷提高平整、碾壓機械司機的操作水平，避免碾壓混亂造成漏壓、過壓現(xiàn)象。9.3填方時，邊坡部位超填要滿足規(guī)范要求，以保證削坡后邊坡壓實度能滿足設(shè)計填筑標準。9.4由于自行式振動平碾噸位偏大，應(yīng)嚴格控制土的上限含水率不超過20.3%。9.5在回填下一層之前，如果局部因含水量過大出現(xiàn)彈簧土或剪切破壞深度在5以上時，應(yīng)對局部進行處理后，再進行回填。碾壓試驗測量記錄 表3碾壓遍數(shù)測點鋪料前高程(m)鋪料后高程(m)碾壓后高程(m)鋪料厚度(m)壓實厚度(m)沉降量(m)備注四遍30-4-1790.266790.560790.5160.2940.250.044

10、30cm30-4-2790.175790.458790.4100.2830.2350.04830-4-3790.254790.530790.4870.2760.2330.04330-4-4790.204790.518790.4720.3140.2680.04635-4-1790.215790.548790.4950.3330.280.05335cm35-4-2790.174790.531790.4800.3570.3060.05135-4-3790.078790.432790.3840.3540.3060.04835-4-4790.081790.426790.3760.3450.2950.05

11、40-4-1790.382790.780790.7260.3980.3440.05440cm40-4-2790.284790.686790.6300.4020.3460.05640-4-3790.127790.511790.4610.3840.3340.0540-4-4790.370790.766790.7110.3960.3410.055六遍30-6-1790.400790.686790.6380.2860.2380.04830cm30-6-2790.494790.798790.7510.3040.2570.04730-6-3790.093790.411790.3610.3180.2680.

12、0530-6-4790.206790.485790.4420.2790.2360.04335-6-1790.266790.608790.5550.3420.2890.05335cm35-6-2790.481790.810790.7580.3290.2770.05235-6-3790.220790.596790.5420.3760.3220.05435-6-4790.446790.800790.7490.3540.3030.05140-6-1790.195790.597790.5400.4020.3450.05740cm40-6-2790.134790.524790.4660.390.3320.

13、05840-6-3790.232790.617790.5610.3850.3290.05640-6-4790.348790.775790.7230.4270.3750.052八遍30-8-1790.333790.627790.5810.2940.2480.04630cm30-8-2790.091790.403790.3540.3120.2630.04930-8-3790.222790.508790.4610.2860.2390.04730-8-4790.159790.449790.4040.290.2450.04535-8-1790.218790.574790.5210.3560.3030.0

14、5335cm35-8-2790.480790.850790.7960.370.3160.05435-8-3790.483790.826790.7700.3430.2870.05635-8-4790.028790.386790.3320.3580.3040.05440-8-1790.376790.788790.7300.4120.3540.05840cm40-8-2790.216790.622790.5660.4060.350.05640-8-3790.418790.808790.7530.390.3350.05540-8-4790.266790.664790.6040.3980.3380.06

15、注：表中測點編號含義如：30-4-1，30計劃鋪土厚度，4碾壓遍數(shù)，1點號。測量計算： 校核： 監(jiān)理： 年 月 日 碾壓試驗測量成果匯總表 表4 碾壓遍數(shù)計劃鋪土厚度(cm)實測鋪土厚度(cm)實測壓實厚度(cm)實測沉降量(cm)實測值平均實測值平均實測值平均靜壓2遍振壓4遍3029.428.327.631.429.225.023.523.326.824.74.44.84.34.64.53533.335.735.434.534.728.130.730.829.729.85.35.14.85.05.14039.840.238.439.639.534.433.633.434.133.95.45.

16、65.05.55.4振壓6遍3028.630.431.827.929.723.825.426.823.624.94.84.75.04.34.73534.232.937.635.435.028.927.732.230.529.85.35.25.45.15.34040.239.038.542.740.134.533.232.937.534.55.75.85.65.25.6振壓8遍3029.431.228.629.029.624.526.023.624.224.64.64.94.74.54.73535.637.034.335.835.730.331.628.730.430.35.35.45.65.4

17、5.44041.240.639.039.840.235.234.833.333.634.25.85.65.56.05.7測量： 匯總計算： 校核： 監(jiān)理： 年 月 日碾壓試驗壓實度檢測成果匯總表 表5碾具碾壓遍數(shù)鋪 土 厚 度30cm35cm40cm測點編號含水率(%)干密度(g/m3)壓實度測點編號含水率(%)干密度(g/m3)壓實度測點編號含水率(%)干密度(g/m3)壓實度18T自行式振動平碾靜壓2遍振壓4遍30-4-117.151.590.9235-4-119.501.560.9140-4-117.211.530.8930-4-218.471.580.9235-4-216.641.57

18、0.9140-4-216.301.530.8930-4-316.461.570.9135-4-319.601.580.9240-4-320.111.530.8930-4-419.991.600.9335-4-418.751.570.9140-4-419.711.540.8930-4-517.731.600.9335-4-518.791.580.9240-4-518.211.540.90平均17.961.590.92平均18.651.570.91平均18.311.530.89振壓6遍30-6-117.991.670.9735-6-118.811.620.94 40-6-119.491.60.9330-6-217.171.650.9635-6-217.391.630.95 40-6-218.821.610.9430-6-318.631.660.973