土方填筑碾压试验方案.docx
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土方填筑碾压试验方案
晋城市白马寺人工湖工程
土方填筑生产性碾压试验报告
（补充试验）
山西省水利建筑工程局晋城白马寺人工湖工程项目部
报告日期：
二零一一年六月十二日
晋城市白马寺人工湖工程
土方填筑生产性碾压试验报告
1.目的
1.1核实填筑设计标准的合理性。
1.2通过试验为大坝及湖区土方填筑选择满足设计要求的、合理的碾压技术参数（铺土厚度、碾压遍数）；适宜的土料含水率范围值；取土、卸料、平整、碾压等施工方法，以指导大坝及湖区全线施工。
2.试验依据
2.1《碾压式土石坝施工技术规范》SDJ213-83；
2.2《土工试验规程》SL237-1999；
2.3相关《设计文件》。
3.试验用料
3.1试验用料为业主指定的位于人工湖北侧1#土场的土料。
3.2试验用料的击实试验
按SL237-1999方法进行击实试验，采用标准击实仪，25击次，锤重2.5kg，落距30.5cm，单位体积功能为592.2KJ/m3，试样制备采用干法。
3.3试验用料做击实试验一组，人工湖北侧1#土场取土料，最大干密度和最优含水率分别为ρdmax=1.72g/cm3、ωop=18.3%（见土击实报告），以此数据做为本次碾压试验的压实度控制指标。
4．碾压试验的机械组合及碾压机械的技术指标
4.1机械组合见下表表1
机械名称
单位
数量
1m3挖掘机
台
1
20T自卸汽车
辆
2
160HP推土机
台
1
自行式振动平碾
台
1
4.2自行式振动平碾主要性能指标表2
型号
工作质量（T）
外形尺寸
（mm）
振动频率（HZ）
激振力（KN）
名义振幅（mm）
行驶速度（km/h）
LG520A
20
6240×2440×3210
28
351/200
1.9/1.0
2.2/4.5/9.2
5.场地布置及要求
碾压试验场地规划在湖区东侧进水口附近。
为确保试验场地基础的平整和坚实，在规划的场地范围内对原基础清表50㎝后，碾压6遍，经取样检测干容重大于设计干容重1.60g/cm3，在其上铺土厚20㎝～30cm找平，采用自行式振动平碾静压两遍，振压6遍后，经测量填土不再下沉，经取样检测干容重均大于设计干容重1.60g/cm3。
6.碾压试验
6.1碾压试验的工艺流程如下图
6.2试验方法
6.2.1在压实、找平的基础上，按碾压试验场地平面布置图（见图1）的要求，用白灰线放出试验场地。
测量人员在试验场地内取样点上测量高程，并将不同碾压遍数的取样断面引出试验场地以外进行标识。
6.2.2参照类似工程经验，本次试验机械松铺厚度选择30cm、35cm、40cm三个不同铺土厚度。
6.2.3人工配合160HP推土机按三个不同的铺土厚度（30cm、35cm、40cm）平土，检测人员用测扦测松铺厚度，测量人员在取样点上测量高程。
6.2.4自行式振动平碾全场静压2遍，以达到稳压的目的。
再以一档中油门的行进速度、27HZ的频率在平行于铺料方向上，前进—后退法在设定的区域内分别振压4、6、8遍后，退出试验场地。
6.2.5在不同振压遍数的取样点上，测量人员测高程，试验人员用环刀法检测密度。
7.试验成果内容及分析
7.1试验成果
7.1.1碾压试验测量记录见表3；测量成果汇总见表4；压实度检测成果汇总见表5。
7.1.2碾压遍数与沉降量的关系曲线见图4；碾压遍数与干密度的关系曲线见图5；
碾压遍数与压实度的关系曲线见图6
7.2成果分析
7.2.1从表4、图4可以看出，铺料厚度相同时，在碾压遍数4~6遍内，沉降量随碾压遍数的增加而增加，在碾压遍数6~8遍内，沉降量增加很小或不再增加，说明土体已被基本压实。
7.2.2从表5、图5、图6可以看出，压实干密度（压实度）随碾压遍数的增加而增大，随铺土厚度的增加而减小，符合一般填筑材料的工程特性。
7.2.3从表5可见机械松铺厚度为35cm时，静压2遍振压6遍，压实干密度最小值为1.62g/cm3，最大值为1.64g/cm3，平均值1.63g/cm3，对应土料含水率最小值为16.92%，最大值18.81%，平均值18.18%，（该土料的击实试验结果为：
最优含水率18.3%，最大干密度1.72g/cm3）平均压实度为0.95，满足设计填筑标准；当机械松铺厚度为40cm时，静压2遍振压6遍后，压实干密度最小值为1.60g/cm3，最大值为1.62g/cm3，平
均值1.61g/cm3，对应土料含水率最小值为16.42%，最大值19.49%，平均值18.28%，平
均压实度为0.94，满足设计压实度要求；三个不同铺土厚度、静压2遍振压4遍后，
压实度合格率很低。
三个不同铺土厚度、静压2遍振压8遍后，压实度合格率很高，但是施工工艺复杂。
7.2.4这次试验所用土料的含水率基本上是最优含水率。
要想满足设计填筑标准，机械松铺35—40cm时，须静压2遍振压6遍，共8遍。
8.结论
8.1填筑含水率应控制在最优含水率附近，其上、下限偏离最优含水率不超过-2%~+2%。
8.2综合分析试验结果，选择最优施工碾压技术参数见表6：
施工碾压技术参数表6
设计
压实度
土料含水率（%）
机械松铺厚度（cm）
碾压遍数
机械使用技术参数
振动频率
行驶速度
0.93
16.3~20.3
35~40
静压2遍后振压6遍
27Hz
一档中油门
8.3考虑到大面积机械化施工时，不可能象碾压试验控制的那样严格，铺料厚度不一定掌握的很准，只要控制在小于等于40cm，静压2遍后再振压6遍，即可满足设计填筑标准。
8.4碾压方法，平行于渠轴线前进—后退法碾压，前进一趟算一遍，再原位退回算两遍，错车搭接以20㎝为宜。
每两遍的搭接处要错位，严禁漏压和过压。
如错距碾压，错距0.5m时，一个压程为4遍，错距1m时，一个压程为2遍，即碾宽/错距=碾压遍数。
9.注意事项
9.1行车速度一定要按确定的碾压参数严格控制，特别是振动碾，有一个压力和压力波的传递过程，如果行车速度过快，使压力和压力波传递很浅，这样就不能达到预期的目的，降低了碾压效果。
9.2随时保证碾压机具的性能（如频率、振幅），同时要不断提高平整、碾压机械司机的操作水平，避免碾压混乱造成漏压、过压现象。
9.3填方时，边坡部位超填要满足规范要求，以保证削坡后边坡压实度能满足设计填筑标准。
9.4由于自行式振动平碾吨位偏大，应严格控制土的上限含水率不超过20.3%。
9.5在回填下一层之前，如果局部因含水量过大出现弹簧土或剪切破坏深度在5㎝以上时，应对局部进行处理后，再进行回填。
碾压试验测量记录表3
碾压遍数
测点
铺料前高程（m）
铺料后高程（m）
碾压后高程（m）
铺料厚度（m）
压实厚度（m）
沉降量（m）
备注
四遍
30-4-1
790.266
790.560
790.516
0.294
0.25
0.044
30cm
30-4-2
790.175
790.458
790.410
0.283
0.235
0.048
30-4-3
790.254
790.530
790.487
0.276
0.233
0.043
30-4-4
790.204
790.518
790.472
0.314
0.268
0.046
35-4-1
790.215
790.548
790.495
0.333
0.28
0.053
35cm
35-4-2
790.174
790.531
790.480
0.357
0.306
0.051
35-4-3
790.078
790.432
790.384
0.354
0.306
0.048
35-4-4
790.081
790.426
790.376
0.345
0.295
0.05
40-4-1
790.382
790.780
790.726
0.398
0.344
0.054
40cm
40-4-2
790.284
790.686
790.630
0.402
0.346
0.056
40-4-3
790.127
790.511
790.461
0.384
0.334
0.05
40-4-4
790.370
790.766
790.711
0.396
0.341
0.055
六遍
30-6-1
790.400
790.686
790.638
0.286
0.238
0.048
30cm
30-6-2
790.494
790.798
790.751
0.304
0.257
0.047
30-6-3
790.093
790.411
790.361
0.318
0.268
0.05
30-6-4
790.206
790.485
790.442
0.279
0.236
0.043
35-6-1
790.266
790.608
790.555
0.342
0.289
0.053
35cm
35-6-2
790.481
790.810
790.758
0.329
0.277
0.052
35-6-3
790.220
790.596
790.542
0.376
0.322
0.054
35-6-4
790.446
790.800
790.749
0.354
0.303
0.051
40-6-1
790.195
790.597
790.540
0.402
0.345
0.057
40cm
40-6-2
790.134
790.524
790.466
0.39
0.332
0.058
40-6-3
790.232
790.617
790.561
0.385
0.329
0.056
40-6-4
790.348
790.775
790.723
0.427
0.375
0.052
八遍
30-8-1
790.333
790.627
790.581
0.294
0.248
0.046
30cm
30-8-2
790.091
790.403
790.354
0.312
0.263
0.049
30-8-3
790.222
790.508
790.461
0.286
0.239
0.047
30-8-4
790.159
790.449
790.404
0.29
0.245
0.045
35-8-1
790.218
790.574
790.521
0.356
0.303
0.053
35cm
35-8-2
790.480
790.850
790.796
0.37
0.316
0.054
35-8-3
790.483
790.826
790.770
0.343
0.287
0.056
35-8-4
790.028
790.386
790.332
0.358
0.304
0.054
40-8-1
790.376
790.788
790.730
0.412
0.354
0.058
40cm
40-8-2
790.216
790.622
790.566
0.406
0.35
0.056
40-8-3
790.418
790.808
790.753
0.39
0.335
0.055
40-8-4
790.266
790.664
790.604
0.398
0.338
0.06
注：
表中测点编号含义如：
30-4-1，30—计划铺土厚度，4—碾压遍数，1—点号。
测量计算：
校核：
监理：
年月日
碾压试验测量成果汇总表表4
碾压遍数
计划铺土厚度（cm）
实测铺土厚度（cm）
实测压实厚度（cm）
实测沉降量（cm）
实测值
平均
实测值
平均
实测值
平均
静
压
2
遍
振
压
4
遍
30
29.4
28.3
27.6
31.4
29.2
25.0
23.5
23.3
26.8
24.7
4.4
4.8
4.3
4.6
4.5
35
33.3
35.7
35.4
34.5
34.7
28.1
30.7
30.8
29.7
29.8
5.3
5.1
4.8
5.0
5.1
40
39.8
40.2
38.4
39.6
39.5
34.4
33.6
33.4
34.1
33.9
5.4
5.6
5.0
5.5
5.4
振
压
6
遍
30
28.6
30.4
31.8
27.9
29.7
23.8
25.4
26.8
23.6
24.9
4.8
4.7
5.0
4.3
4.7
35
34.2
32.9
37.6
35.4
35.0
28.9
27.7
32.2
30.5
29.8
5.3
5.2
5.4
5.1
5.3
40
40.2
39.0
38.5
42.7
40.1
34.5
33.2
32.9
37.5
34.5
5.7
5.8
5.6
5.2
5.6
振
压
8
遍
30
29.4
31.2
28.6
29.0
29.6
24.5
26.0
23.6
24.2
24.6
4.6
4.9
4.7
4.5
4.7
35
35.6
37.0
34.3
35.8
35.7
30.3
31.6
28.7
30.4
30.3
5.3
5.4
5.6
5.4
5.4
40
41.2
40.6
39.0
39.8
40.2
35.2
34.8
33.3
33.6
34.2
5.8
5.6
5.5
6.0
5.7
测量：
汇总计算：
校核：
监理：
年月日
碾压试验压实度检测成果汇总表表5
碾具
碾压遍数
铺土厚度
30cm
35cm
40cm
测点编号
含水率（%）
干密度（g/m3）
压实度
测点编号
含水率（%）
干密度（g/m3）
压实度
测点编号
含水率（%）
干密度（g/m3）
压实度
18T
自
行
式
振
动
平
碾
静
压
2
遍
振
压
4
遍
30-4-1
17.15
1.59
0.92
35-4-1
19.50
1.56
0.91
40-4-1
17.21
1.53
0.89
30-4-2
18.47
1.58
0.92
35-4-2
16.64
1.57
0.91
40-4-2
16.30
1.53
0.89
30-4-3
16.46
1.57
0.91
35-4-3
19.60
1.58
0.92
40-4-3
20.11
1.53
0.89
30-4-4
19.99
1.60
0.93
35-4-4
18.75
1.57
0.91
40-4-4
19.71
1.54
0.89
30-4-5
17.73
1.60
0.93
35-4-5
18.79
1.58
0.92
40-4-5
18.21
1.54
0.90
平均
17.96
1.59
0.92
平均
18.65
1.57
0.91
平均
18.31
1.53
0.89
振
压
6
遍
30-6-1
17.99
1.67
0.97
35-6-1
18.81
1.62
0.94
40-6-1
19.49
1.6
0.93
30-6-2
17.17
1.65
0.96
35-6-2
17.39
1.63
0.95
40-6-2
18.82
1.61
0.94
30-6-3
18.63
1.66
0.97
35-6-3
16.97
1.64
0.95
40-6-3
16.42
1.61
0.94
30-6-4
19.63
1.66
0.97
35-6-4
17.92
1.63
0.95
40-6-4
17.41
1.61
0.94
30-6-5
17.86
1.66
0.97
35-6-5
16.92
1.64
0.95
40-6-5
19.13
1.62
0.94
平均
18.09
1.66
0.97
平均
18.18
1.63
0.95
平均
18.28
1.61
0.94
振
压
8
遍
30-8-1
18.09
1.70
0.99
35-8-1
19.96
1.65
0.96
40-8-1
20.05
1.63
0.95
30-8-2
18.04
1.69
0.98
35-8-2
19.41
1.66
0.96
40-8-2
17.77
1.65
0.96
30-8-3
18.17
1.67
0.97
35-8-3
16.98
1.69
0.98
40-8-3
19.91
1.63
0.95
30-8-4
16.66
1.69
0.98
35-8-4
18.97
1.65
0.96
40-8-4
19.50
1.64
0.95
30-8-5
19.14
1.69
0.98
35-8-5
19.54
1.68
0.98
40-8-5
17.56
1.63
0.95
平均
18.07
1.69
0.98
平均
18.41
1.67
0.97
平均
18.48
1.64
0.95
注：
表中干密度均为压实厚度2/3以下干密度。
试验：
汇总计算：
校核：
监理：
年月日
铺土厚度35cm
铺土厚度40cm
铺土厚度30cm
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