沟槽中粗砂垫层碾压试验结果

一、工程概况

本标段为河南省南水北调受水区新乡供水配套工程30号输水线路第二施工标，输水管道起点位于30号输水管线大沙河与济东高速之间，终点位于获嘉新水水务有限公司。主管线桩号：17+300～22+939.996，主管线全长5639.996m，管材为PCP管及钢管，管径1.2m，工程土方开挖12.4万m3，土方回填10.8万m3。管线设有各类主要建筑物24座，即各类井室22座，，，管理区1处（调流调压阀室1座、管理房1座）

二、试验目的

（1） 检查中粗砂压实后是否能够达到设计相对密度；

（2） 检查压实机械的工作性能是否满足施工要求；

（3） 选定合理的施工压实参数：铺料厚度、压实料最大干密度、最小干密度，

压实方式和压实遍数等；

（4） 确定施工工艺以及有关质量控制的要求和方法，为现场施工提供依据。

三、试验依据

（1）《土工试验规程》SL237-1999、

（2）《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-2001、

（3）《堤防工程施工规范》SL260-1998、

（4）《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008，

（5）设计文件及图纸要求。

四、沟槽粗砂用料：根据《河南省南水北调受水区新乡供水配套工程管道施工图》的有关要求：沟槽采用粗砂（粒径0.1~0.5mm）碾压试验前对回填的粗砂进行了筛分，粒径符合设计要求。

五、铺料、整平：装载机将粗砂运输至沟槽顶附近处用挖掘机将粗砂经溜槽运至工作面，利用挖掘机粗平，人工精平。本次试验确定沟槽回填粗砂的虚铺厚度和压实遍数。在沟槽内分别铺设23cm、25cm 二种虚铺厚度。

六、压实：采用小型振动压路机FSD600型（履带宽60cm）进行压实, 压路机行走方向以及铺料方向应平行于沟槽轴线。压实时采用进退错距法，压痕搭压宽度不大于10cm。压实时压路机从沟槽边向沟槽中心方向行车，行驶至另一侧沟槽处顺原路

返回，在沟槽边处错距。每种铺料厚度分别碾压1~3遍。压实机械按试验分区进入试验区段进行压实。

七、试验成果整理：按《碾压式土石坝施工规范》（DL/T5129-2001）规定在每个试验区均匀取样4个点，用灌砂法计算干密度（相对密度）。

由试验室对所回填粗砂进行相对密度试验结果，可知最大干密度2.12 g/cm3，最小干密度1.56 g/cm3，根据《河南省南水北调受水区周口供水配套工程管道施工图》要求，压实相对密度不低于0.75，该粗砂现场施工控制，其干密度应不低于1.95g/cm3。

（1）铺料厚度23cm

① 压实1遍：最大相对密度为0.77，最小相对密度为0.66，合格率75%；厚度平均损失25mm；平均含水率5.3%；料层底部有小部分虚料、底部不太密实。 ② 压实2遍：最大相对密度为0.97，最小相对密度为0.86，合格率100%；厚度平均损失30mm；平均含水率5.4%；料层底部无虚层、底部密实。

③ 压实3遍：最大相对密度为1.03，最小相对密度为0.89，合格率100%；厚度平均损失35mm；平均含水率5.5%；料层底部无虚层、底部较密实。

（2）铺料厚度25cm

① 压实1遍：最大相对密度为0.76，最小相对密度为0.64，合格率75%；厚度平均损失35mm；平均含水率5.5%；料层底部有小部分虚料、底部不太密实。 ② 压实2遍：最大相对密度为0.96，最小相对密度为0.85，合格率100%；厚度平均损失40mm；平均含水率5.5%；料层底部无虚层、底部密实。

③ 压实3遍：最大相对密度为1.0，最小相对密度为0.85，合格率100%；厚度平均损失40mm；平均含水率5.5%；料层底部无虚层、底部较密实。

八、试验结论：

通过试验结果选择确定沟槽粗砂的回填压实参数。

沟槽粗砂垫层采用虚铺23cm，碾压2遍，铺料23cm平均压实损失厚度为3cm，外观良好且层底部无虚层相对密度能达到设计要求；压实成型后表面平整，填筑厚

度比设计厚3cm，粗砂富余量由人工挂线整平至设计高程。

从铺料23cm和25cm厚碾压3遍的试验结果分析，均压实2遍两种铺料厚度均能满足设计相对密度值的要求，故施工时粗砂垫层厚度取23cm,碾压2遍。

九、施工工艺、工法：

（1）铺料、整平：分段进行铺料,每段长100米左右。装载机将粗砂运输至沟槽顶附近处用挖掘机将粗砂经溜槽运至工作面。人工清理料中杂物，保证填筑料纯净，人工配合挖掘机摊铺料并整平，水准仪控制铺料厚度，厚度均匀一致。

（2）压实：采用小型振动压路机FSD600型（履带宽60cm）进行压实,压实时采用进退错距法，压痕搭压宽度不大于10cm。压实时压路机进退行驶速度控制在

1.5km/h，从左侧沟槽边向右侧沟槽边方向行车，行驶至右侧沟槽边处顺原路返回，右侧沟槽边处错距。相邻两段交接带碾迹应彼此搭接，垂直碾压方向搭接带宽度不小于30cm。压实达到相对密度设计要求后人工挂线整平至设计高程及断面尺寸；

（3）质量控制检测：铺料压实，设专人控制，不得漏压。沟槽粗砂相对密实度由洛阳禹兴水利工程质量检测有限公司南水北调受水区周口供水配套工程试验室现场取样，碾压前提前和试验室相关人员提前联系，做到碾压后及时检测，及时出试验结果，以免影响下道工序施工。

采用灌砂法测定相对密度，按《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-2001规定500～1000m3取样1次，每层至少1次。根据本工程铺料厚度较薄，按规范规定的数量取样数目较少，为保证工程质量加强质量控制，分段施工每50米取样1次，不足50米按50米的标准执行。

检测合格后经现场监理工程师同意方可进行下道工序施工或等试验室人员当天、改天再次检测。如不合格分析原因，采取增加碾压遍数、加湿等处理措施。

（4）经常对施工机械保养检修，确保施工过程正常进行。

注意天气预报，做好天气变化的防范措施。

十、附件：（1）中粗砂最大、最小相对密度试验报告

（2）相对密度（灌砂法）试验计算表

第二篇：碾压试验报告及成果分析

济南市济阳县稍门平原水库工程

主体工程施工第二标段

土方填筑现场碾压试验报告

       

山东公司黄河东平湖工程局

   济南市济阳县稍门平原水库工程主体工程项目经理部

20##年4月

土方填筑现场碾压试验报告情况

1、              时间：  20##年4月18日

2、              地点：1+700—1+950

3、              天气：晴天

参加试验人员

1、          施工单位：管理人员2人：陈自华、李晓峰

                技术人员4名：孙亚华、马永亮、李俊、代玉敏                         其他人员3名

2、          监理单位：朱天民、马艳秀

                        山东公司黄河东平湖工程局

                   济南市济阳县稍门平原水库工程主体工程项目经理部

                             20##年4月22日

一、     实验目的：

在具备与坝体实际填筑施工相同的条件下，对所采取的填筑土料进行现场压试实验，其目的为：

1、          通过料场调查确定坝体土料是否满足设计要求，核实坝体土料设计标准的合理性，并确定压实机械的碾重，检验所选用的填筑压实机械的实用性及其性能的可靠性。

2、          通过试验，确定铺土厚度、含水量的适宜范围、碾压机械的类型及重量、碾压遍数、压实方法、干密度的执行标准等施工技术参数和土方填筑施工工艺。

3、          确定压实质量控制方法和检测方法，完善施工工艺，制定坝体土料填筑施工方法及措施，指导整个坝体填筑工程的施工。

二、     试验依据

试验中严格遵循、执行现有有关规范，主要规范规程及要求如下：

1、设计图纸

2、合同要求的有关技术条款

3、《水利水电工程施工质量检验与评定规程》SL176--2007。

4、《水利水电工程施工测量规范》

5、《碾压式土石坝施工规范》（DL/T5129-2013）

6、《土工试验规程》（SL237-1999）

7、《水利水电工程土工试验安全技术规程》（DL/T5371-2003)

8、《堤防工程施工规范》（SL260-2014）

三、试验地点选择

  稍门水库工程坝基填筑工程施工桩号1+700~ 1+950段。

四、取土场铺土土料料场调查情况：

本工程通过料场开挖探坑及现场调查发现，库区内土料岩性基本一致，库区土方做为料场，在开挖区域内，现场取具有代表性的土样送山东省水利工程试验中心委托实验，实验结果如下表，取最大干密度为1.73g/cm³,最优含水率18.0%。  

土料的质量能够满足设计要求，压实干密度和含水率设计指标符合设计要求。五、试验设备配置
（试验机具

挖掘机1台，自卸车3辆、振动碾（22t）1台，50装载机1台，160推土机1台、洒水车1辆。

试验仪器

电子天平1台，环刀5套，铝盒15个，秒表2只，铁锹5把，铲子2把，手锤2把，水准仪、塔尺、50米钢卷尺1把等。

六、碾压试验

1、压实参数和实验组合

机械参数：振动碾（22t），频率为28Hz，静线载荷460N/m，施工中行驶速度采用I=2.0km/h，激振力为210~350KN。

施工参数：土料铺土厚度分别为30cm、35cm、40cm、45cm，自卸车（8t）拉土，160推土机摊铺找平，振动平碾（22t）碾压，碾压遍数分别为静二、静二振一、静二振二、静二振三、静二振四、静二振五、静二振六。

实验组合：采用淘汰法，即每次只变一种参数，用实验求出第二个参数的适宜值，以同样的操作，变动另外一个参数，用实验求出第二个参数的适宜值，以此类推，待各项参数选定后，用选定参数进行复核实验，用此方法的优点是实验总数较少。

2、实验场地的选择：便于实验的方便进行，本标段实验场地选择在水库西南库区内进行实验。

实验场地的要求：场地应平坦，地基坚实；清基后压实到设计标准（其含水率应控制在最优含水率附近），然后在其上进行碾压实验。

 实验场地的面积要求和布置：料场碾压试验的面积是70m*20m，详细布置见下图：

七、碾压试验步骤

     现场试验流程为：场地清理、整平→压实到设计标准（其含水率应控制在最优含水率附近）作为基层→通过监理验收→施放试验区边线→测量原始地面标高→按照不同厚度铺土→静二→静二振一→测量高程、取样检测→再振一遍→测量高程、取样检测→再振一遍→测量高程、取样检测→再振一遍→测量高程、取样检测→再振一遍→测量高程、取样检测→再振一遍→测量高程、取样检测。

     具体实验步骤：

1、          试验区清基、整平，使基础平整误差不超过5cm

2、          准确划分试验条块

3、          经监理工程师验收合格，测量原始地面高程，准予上土

4、          采取定点测量方式控制铺土厚度

5、          碾压：作为筑坝作业的重要环节，按照一定次序进行，防止发生漏压、欠压、过压，振动平碾行车速度不超过2.0km/h.先用振动平碾静压两遍，后振动碾压一遍，并观测沉降量，做好记录。

6、          所有场区完成碾压后，由环刀进行取样，取样部位在层厚1/3处。每一试验区取12个，同时记录下压实层厚度。

7、          碾压累计完成静二、静二振一、静二振二、静二振三、静二振四、静二振五、静二振六后依次取样。

8、          整理试验数据，绘制关系曲线。根据试验结果对铺土厚度、碾压遍数进行分析，初步推荐适合的施工参数。

八、碾压试验成果整理

    

（实验详细数据及碾压遍数与压实度关系曲线图见附表）

（一）试验数据分析：

1、由于施工震动机械为22t震动碾，相对机械吨位较大，根据实际试验分析层厚30cm和35cm的铺土厚度虽然密实度很大，显然很不经济，造成机械浪费，暂不考虑。

2、铺土厚度40cm和45cm相比较，40cm厚不同遍数碾压的压实度显然比45cm的压实度大，压实后土层厚29cm。通过数值比较，40cm厚度压实4遍最为合适，厚度为40cm压实4遍干密度度达到1.67g/cm3(碾压试验的抽样合格率，宜比大规模施工时的合格率提高3个百分点) ，不仅压实度有保证，达到了规范要求厚度，并且最大发挥了机械的能力。

（二）确定最优施工参数：

  通过各项试验数据分析，稍门平原水库工程坝体填筑最优施工参数为：

  最优含水率： 15.1%—19.7%

铺土厚度：40cm                          

  压实土层：29cm

压实遍数：4遍（先静压两次，再震动碾压四次）。

九、碾压实验结论：

     根据碾压实验证明，22T振动碾以2km/h行车速度进行碾压，土块粒径限制在10cm以内，土方在铺土40厘米，静压二遍，振动碾压4遍时，干密度和压实度值最大，压实后土层厚29cm，含水率最优为15.1%—19.7%。