改良土试验总结.docx
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改良土试验总结
基床底层改良土填筑工艺性试验总结报告
1.编制依据
⑴《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2004]8号）；
⑵《客货共线铁路路基工程施工技术指南》（TZ202—2008）；
⑶《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415—2003）；
⑷《铁路工程土工试验规程》（TB10102-2010）；
⑸《铁路路基设计规范》（TB2001-2014）；
⑹《新建深茂铁路路基工程设计大样图》及涵洞工点图；
⑺新建深茂铁路JMZQ-7标段实施性施工组织设计。
2.工艺试验段选择方案
2.1.试验段选择
根据本标段目前施工的实际情况以及征地拆迁、取土场、现场交通、水电情况、地基加固完成情况等综合分析比较，将改良土填筑试验段选为DK342+065～DK342+189，基床底层厚1.9米，采用改良土填筑，填筑段落全长124m。
其断面和结构形式在全线路基具有代表性。
2.2.试验段方案
路基基床底层采用改良土填筑施工。
改良土松铺厚度按35cm、33cm厚度分别填筑三层，根据检测结果确定最佳的松铺厚度。
碾压时先静压一遍，对出现的坑洼进行填补、平整，平整后弱震两遍，再进行两遍强震，第二遍强震后进行检测，不合格继续强震，合格后静压一遍报检，据此确定最佳碾压遍数。
2.3.试验段施工进程
DK342+065～DK342+189基床底层改良土填筑按照改良土松铺厚度按35cm、30cm厚度分别填筑三层。
具体填筑完成时间如下：
第1层填筑（松铺35cm）：
2015年11月2日；
第2层填筑（松铺33cm）：
2015年11月5日；
第3层填筑（松铺35cm）：
2015年11月8日；
第4层填筑（松铺35cm）：
2015年11月11日；
第5层填筑（松铺33cm）：
2015年11月12日；
第6层填筑（松铺33cm）：
2015年11月13日；
第7层填筑（松铺33cm）：
2015年11月14日；
3.试验段试验的目的、范围
3.1.试验段试验目的
确定本地区经济合理的填料，确定不同功能压实机械条件下不同填料施工含水率的控制范围、松铺厚度和相应压实遍数、机械配套方案及施工组织方案、沉降差等工艺参数，并合理选定经济、合理、准确的检测手段。
从而用以指导基床底层的大面积施工，使整个路基工程施工在确保质量的同时，能够快速展开施工，并确保改良土填筑的施工质量符合设计和验标要求，合格率达到100%。
3.2.试验范围
基床底层改良土填筑的施工工艺及试验检测数据的相关性。
3.3.拟选工艺参数
本次试验段拟选参数见下表：
填筑部位
松铺厚度
碾压组合方式
基床底层改良土
35cm
1静压＋2弱振＋2强振，第二遍强震后进行检测，不合格继续强震，合格后+1静压
30cm
1静压＋2弱振＋2强振，第二遍强震后进行检测，不合格继续强震，合格后+1静压
4.施工人员机械及测量检测仪器设备投入情况
4.1.参加施工人员进场情况
本次参加试验段施工的生产人员为我项目部一工区路基一队，副经理1名、领工员2名以及13名机械、汽车司机、10名普通工人均已经到位。
主要管理、技术、质检、检测人员已全部到位，人员名单及相关资料见表4.1。
表4.1主要施工管理人员一览表
序号
姓名
文化程度
职称
职务
备注
1
王峰
本科
高级工程师
项目经理
管理协调
2
陈怀彬
本科
工程师
总工程师
技术负责
3
高谊东
本科
工程师
项目副经理兼工区经理
管理协调
4
李庆洲
本科
工程师
路基一队队长
施工管理
5
王磊
大专
助理工程师
技术负责人
技术管理
6
汪瑶
本科
技术员
技术员
现场记录
7
方华
大专
助理工程师
质检员
质检
8
袁罡
本科
助理工程师
安全员
安全环保
9
罗维
本科
助理工程师
材料员
物资保障
10
苏佩佩
中专
技术员
试验员
试验检测
11
解大勇
大专
技术员
试验员
试验检测
12
杨洋
大专
技术员
试验员
试验检测
13
赵忠恒
大专
助理工程师
测量员
施工测量
14
卢大国
大专
助理工程师
领工员
领工
15
石桂林
专科
技术员
领工员
领工
4.2.投入试验段施工的机械设备
试验段改良土填筑主要包括填料的开采、加工、装运、填筑、摊铺、整平、碾压工序。
为满足施工需求配备了足够的挖掘机、自卸车、推土机、振动式压路机、平地机、洒水车等施工机械。
所需机械设备见表4.2。
表4.2主要施工设备一览表
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
状态
1
挖掘机
EX200-2
台
1
良好
2
装载机
ZL50
台
1
良好
3
振动压路机
徐工202
台
1
良好
4
振动压路机
徐工220
台
1
良好
5
推土机
山工160
台
1
良好
6
自卸车
斯太尔
辆
5
良好
7
平地机
PY180A
台
1
良好
8
洒水车
CA10B,8000L
辆
1
良好
9
小型冲击夯机
BS70-2
台
1
良好
4.3.投入试验段施工的机械设备
配备的仪器和设备满足施工过程中测量和检测的需要，如下表4.3。
表4.3主要测量、检测仪器设备表
序号
仪器设备名称
规格型号
单位
数量
检定状态
1
全站仪
徕卡TCA1201+
套
1
良好
2
水准仪
徕卡DNA03
套
1
良好
3
水准尺
3m铟瓦尺
把
4
良好
4
k30平板载荷仪
k30型
套
1
良好
5
无侧限压力仪
WY-1
套
1
良好
6
液塑限联合仪
PL100
套
1
良好
7
土壤湿度密度仪
TS-4
套
1
良好
8
土壤比重仪
TM85型
套
1
良好
9
含水量快速测定仪
HKC-200
套
1
良好
10
电子天平
2kg、5kg、30kg
台
各1台
良好
11
灌砂筒
Φ150
套
1
良好
12
卷尺
7.5m
把
2
良好
5.配合比选择及施工准备
5.1填料要求
首件段基床底层填料选用改良土。
取土场为位于线路DK341+400的曙光取土场，改良土采取集中场拌，集料拌合站位于线路DK360+850。
运输采用线路施工便道，运输条件较为良好。
中心试验室在施工过程中按实际使用的填料进行取样检验合格，并进行室内配合比试验，以确定改良土配合比，后附配合比试验报告。
5.2填料配合比
（1）土源位于线路DK341+400的曙光取土场；
（2）石灰：
采用阳春市中坚建材实业有限公司。
按设计要求，经试验室试验改良土石灰掺量5%。
6.试验段施工
6.1改良土施工工艺流程
改良土施工工艺流程图
6.2施工工艺
6.2.1填料生产、运输
改良土混合料采用稳定土拌和设备拌和，同时配备碎土设备消除土壤的土块。
标定计量设备，调整好出料口单位时间出料量，使进入拌和设备内的各种料符合配比要求；并且要特别关注正式拌和时，能否做到出料口单位时间出料量与标定时基本一致，有无出料口堵塞等不正常情况。
在拌和设备内拌制改良土混合料时，需拌和均匀，混合料中不应含有大于15mm的土块和未消解石灰颗粒；并应使混合料的组成和含水率（要根据天气情况调整拌和时的含水率与碾压时最优含水量的关系）达到规定的要求。
在正式拌制改良土混合料之前，必须先调试所用的拌和设备，并通过首件段的试拌、试铺总结的各种施工参数进一步合理的调整和确定拌和工艺参数。
改良土混合料的最佳含水量控制方案是如土的天然含水量距最优含水量差距不大时，在拌和设备拌和时将水成雾状均匀地喷入改良土中拌和均匀；如土的天然含水量距最优含水量差距较大时考虑在取土场分块灌水焖土。
如土料的天然含水量过大，事先进行适度的晾晒或加入适量的磨细生石灰对降低含水量效果较好。
6.2.2填料填筑
分层碾压分层填筑。
填筑过程按照“三阶段、四区段、八流程”进行，三阶段即：
施工准备阶段、施工阶段、竣工阶段；四区段：
即填土区、平整区、碾压区、检测区；八流程即：
施工准备（测量、试验）→基底处理检测→分层填筑→摊铺平整→碾压夯实→检验签证→路面整修→边坡夯实。
填料检测合格后，由自卸汽车运至路基填筑段，根据每层松铺厚度（分别按35cm、33cm的厚度进行计算）、松铺系数、车辆装运能力、路基断面宽度，确定布料时每车填料摊铺后的面积，并按布料面积画方格，按网格卸料以确保摊铺厚度的一致和填料的均匀性，现场派专人负责统一指挥布料。
上下两层如有接头，则错开不小于3m。
6.2.2.1摊铺
摊铺使用推土机进行粗平，将成堆的填料分散开并大致整平。
整个填筑段粗平完毕后用平地机顺线路方向进行精平，直至填层面目视平顺，并根据设计要求调整出不小于2%排水横坡（当使用非渗水填料时，排水坡不小于4%）。
路堤填料时沿横断面全宽、纵向分层填筑。
路基两侧超填宽度控制在50cm（竣工时刷坡整平），路堤边坡两侧应使用较大石块进行码砌。
机械整平的过程中专人跟踪进行监控，指挥机械施工，控制填料的松铺厚度。
填筑层表面应无显著的局部凹凸，石块应大小搭配，相互嵌塞紧密牢固，填石空隙用小石块或石屑填满，并做到层厚均匀、顶面平整。
机械整平完毕后，检查填料的松铺厚度（100m检查3处）和填筑层表面及边坡部位，确保松铺厚度符合首件段方案预定的厚度。
6.2.2.2碾压
压实前，由领工员、压路机司机进行检查，确认填料含水率、松铺层厚及平整度符合要求后，再进行碾压。
首件段的碾压采用用2台振动压路机同时碾压，采用的碾压组合为1静压＋2弱振＋2强振，第二遍强震后进行检测，不合格继续强震，合格后再1遍静压，结合试验检测结果确定碾压组合。
碾压遵循先轻后重、先慢后快的原则，碾压速度控制在2～4km/h。
直线段先边后中，由两侧路肩向路基中心碾压；曲线段由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。
碾压时，各区段交接处应相互重叠压实，纵向搭接长度不小于2.0m，纵向行与行之间的轮迹重叠不小于40cm，上下两层填筑接头应错开不小于3.0m。
两作业区段之间的衔接处纵向搭接拌和长度不小于2.0m。
碾压过程中，表面应始终保持湿润，严禁有“弹簧”、松散、起皮等现象产生。
碾压结束之前，应用平地机终平一次，使其纵向顺适，符合设计要求。
碾压完毕后，压实厚度不大于30cm，路基表面应平整且无明显轮迹。
每层改良土从生产出到碾压完成宜在当天完成，最长不应超过4天。
6.2.2.3养生
改良土碾压完成后，如不能连续施工应进行养生。
养生期间勿使改良土过湿，更不能忽干忽湿，应控制好交通，除洒水车外应封闭交通。
当改良土分层施工时，下层检验如压实度、平整度等指标合格后，上层填土能连续施工时可不进行专门的养生期。
6.2.2.4路面、边坡整形
路堤按设计标高填筑完成后，每20m设一个断面三个桩（两个边桩，一个中桩）。
进行高程测量，计算平整高度，施放路肩边线桩，修筑路拱，并用光轮压路机碾压一遍，使路面光洁无浮土，横向排水坡符合要求。
依据路肩边线桩，用人工按设计坡率挂线刷去超填部分。
边坡刷去超填部分后进行整修夯实，整修后的边坡达到坡面平顺没有凹凸，转折处棱线明显，直线处平直，变化处平顺，压实度合格。
6.2.3边坡土工格栅铺设
每填筑厚度不大于0.6m，沿线路方向铺设一层用于边坡加固的双向土工格栅，其幅宽不小于3m，两幅之间的搭接长度不小于0.5m，连接强度不小于土工格栅本身的抗拉强度（不小于25kN/m）。
土工格栅的外边沿距设计路基边坡1.1m，避免路基边坡刷坡时损坏格栅。
如填料为块石或尖锐石块较多时应在格栅的顶部填厚度5～10cm的细料保护再进行石料填筑，避免填筑、碾压施工时损坏土工格栅。
6.3试验检测
压实完成后要及时进行效果检测，一是进行标高的测量，确定填层压实后的实际厚度，有效地控制改良土填筑标高；二是进行试验检测。
为检查碾压效果，试验段在第二遍强振碾压后即开始进行检测，以便确定最佳碾压组合。
为正确的检测压实效果，准确验证各项施工参数，在试验段检测时检测频次：
压实系数每压实层抽检一次，地基系数每填高约90cm抽检一次。
具体检测结果如下：
工艺试验参数结果统计表
层
数
松铺
厚度
碾压组合
方式
碾压次数
试验项目及数据
压实系数K（%）
地基系数K30（MPa/m）
备注
第
1
层
35cm
1静压＋2弱振＋3强振+1静压
2遍强震
0.951
/
合格
3遍强震
0.981
/
合格
第
2
层
33cm
1静压＋2弱振＋3强振+1静压
2遍强震
0.938
/
不合格
3遍强震
0.959
/
合格
第
3
层
35cm
1静压＋2弱振＋3强振+1静压
2遍强震
0.955
114
合格
3遍强震
0.981
128
合格
第
4
层
35cm
1静压＋2弱振＋3强振+1静压
2遍强震
0.947
/
不合格
3遍强震
0.968
/
合格
第
5
层
33cm
1静压＋2弱振＋3强振+1静压
2遍强震
0.952
/
合格
3遍强震
0.965
/
合格
第
6
层
33cm
1静压＋2弱振＋3强振+1静压
2遍强震
0.956
118
合格
3遍强震
0.974
133
合格
第
7层
33cm
1静压＋2弱振＋3强振+1静压
2遍强震
0.953
/
合格
3遍强震
0.971
/
合格
松铺系数统计表
层数
平均松铺
厚度（m）
平均压实
厚度（m）
松铺
系数
松铺系数平均值
基床底层改良土
第1层
0.35
0.28
1.25
1.25
第2层
0.33
0.26
1.27
第3层
0.35
0.28
1.25
第4层
0.35
0.29
1.21
第5层
0.33
0.27
1.22
第6层
0.33
0.25
1.32
第7层
0.33
0.27
1.22
备注
表中所列松铺和压实厚度均根据测量资料计算得。
7、压实数据分析和结论
7.1.压实数据分析
1、基床底层改良土填筑时，通过试验数据分析得出，填筑1、3、4层，松铺厚度按照35cm控制，按照压实工艺，碾压方式为1静压+2弱振+2强震+1静压，其压实系数K值平均在0.947～0.955之间；地基系数K30值114。
双控指标未达到改良土压实标准。
增加一遍强震后，即按照压实工艺，碾压方式为1静压+2弱振+3强震+1静压，其压实系数K值平均在0.968～0.981之间；地基系数K30值在128。
双控指标均达到改良土压实标准。
2、填筑2、5、6层，松铺厚度按照33cm控制，按照压实工艺，碾压方式为1静压+2弱振+2强震+1静压，其压实系数K值平均在0.938～0.956之间；地基系数K30值118。
双控指标达到改良土压实标准。
增加一遍强震后，即按照压实工艺，碾压方式为1静压+2弱振+3强震+1静压，其压实系数K值平均在0.959～0.974之间；地基系数K30值平均133。
双控指标均达到改良土压实标准。
通过以上两组试验组合比较，松铺厚度35cm、33cm时，采用7遍压实工艺工艺均能达到改良土压实标准。
从经济、合理、适用等多方面考虑，采用松铺厚度35cm、7遍压实工艺能满足基床底层改良土压实标准。
7.2.结论
经综合分析，工艺适配参数选择如下：
1、机械组合：
推土机+平地机+压路机+小型冲击夯机，其中小型冲击夯机用于观测桩周围。
2、建议碾压遍数7遍，碾压组合：
静压1遍＋弱振2遍＋强振3遍＋静压1遍，碾压速度控制在3km/h左右。
3、松铺厚度：
建议松铺厚度按35cm控制，压实后为28cm左右，松铺系数：
1.25。
4、含水量控制：
每5000m3土源做一次最大干密度及最优含水率试验，根据试验得出的最优含水率，控制在最优含水率的-3%～+2%之间。
5、该工艺适配参数可指导本标段改良土的填筑施工。
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