管沟土方回填碾压试验报告.docx
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管沟土方回填碾压试验报告
管沟土方回填碾压试验报告
1试验目的
（1）检查土料压实后是否能够达到设计压实度；
（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：
含水量的适宜范围、铺土厚度、压实土料干密度，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。
2试验依据
（1）《给水排水管道施工及验收规范》；
（2）《给水排水构筑物施工和验收规程》；
（3）《堤防工程施工规范》SL260-98；
（4）《土工试验规程》；
（5）工程地质图；
（6）设计文件及技术要求。
3、填筑设计技术要求
管道两侧及管顶以上1m范围内要求人工分层回填压实，回填
区要求压实度不小于0.95，回填
区不小于0.9，回填Ⅳ区为不小于0.85±0.02。
4、室内试验及成果
土料为12+800～13+300管沟开挖土料,依据《土工试验规程》SL237-1999，经第三方试验室试验测定，12+800～13+300段土料最大干密度1.79g/cm3，最优含水14.9%。
5、现场碾压试验
5.1现场碾压试验项目规划
通过试验施工过程中的详细记录及对试验结果的总结分析，并结合设计技术指标要求，来确定土料填筑施工压实细则和技术要求，并确定有关质量控制的要求和方法，为现场施工提供依据。
5.2主要施工机具的选择
为适宜设计提出的碾压指标，并考虑填筑材料的性质，本次试验主要机具及参数选择如下表：
Ａ区压实机具设备表
名称
型号
自重
振动频率（HZ）
行车速度（km/h）
小型人工压路机
GYL-S600
0.6Ｔ
50
1-1.4
Ｂ区压实机具设备表
名称
型号
工作重量
冲击次数
夯板尺寸
冲击夯
HCD70
0.07（t）
450-600次/分
250*335mm
5.3试验场地布置
土料碾压试验区拟选在13+000段施工便道。
为确保试验场地基础的平整及硬实，在试验前按规划在拟定的区域用白灰进行放线，将规划范围扩大0.5m进行基础清表，清表厚度>35cm，清表后用振动碾分别静压、振压2遍，取样测定压实度，不小于85%时在清表后的场地上铺土料20～30cm进行找平，用振动碾静压2遍，振压5～7遍，取样检测压实度>97%后，用推土机及平地机扫平基础面，在已压实、找平的基础上按碾压试验计划重新用白灰放出试验场地后。
并在场地内设置1m高控制桩，并标示出标高。
5.4试验施工参数
（1）机械参数
由于压实设备型号已选定，故机械参数已经确定。
（2）行车速度
Ａ区采用小型人工压路机，振动碾行车速度1～1.4km/h。
（3）铺料方法
挖掘机配合人工铺料。
（4）铺料厚度
取20cm和25cm。
（5）碾压方式
进退错距法。
（6）碾压遍数
A区采用小型人工压路机压实，碾压遍数取3遍、4遍、5遍,往返一次为一遍；Ｂ区采用HCD70型冲击夯夯实，夯实遍数取10遍、15遍、20遍，冲往返一次为一遍。
（7）土料含水率
控制在最优含水-2%~+3%范围内。
5.5碾压试验工艺流程
（1）土料开采运输
试验填筑土料用试验场地附近堆放的管沟开挖料，土料用装载机装，自卸汽车运输，用酒精燃烧法测其含水率，土料含水率控制在最优含水率-2%~+3%范围内，若含水率高，必须进行晾晒；若含水率低必须进行均匀洒水。
（２）铺料
铺料用挖掘机配合人工摊铺。
铺料时设置周边控制桩，以控制铺料范围及厚度。
第一层松铺厚度20cm，第二层松铺厚度25cm。
（３）碾压
Ａ区采用进退错距法和“静压－振压”碾压方式，进退错距20cm。
每区碾压时先静压1遍，然后振压2遍，然后进行第一次取样测定含水率和压实度及干密度。
第一次取样后再振压1遍，然后进行第二次取样测定测定含水率和压实度及干密度。
之后再振压1遍进行第三次测定含水率和压实度及干密度。
Ｂ区采用连环套打法，夯迹双向套压，夯压夯1/3，行压行1/3，分段、分片夯实时，夯迹搭压宽度应不小于1/3夯径。
每区夯实10遍，然后进行第一次取样测定含水率和压实度及干密度。
第一次取样后再振压5遍，然后进行第二次取样测定测定含水率和压实度及干密度。
之后再振压5遍进行第三次测定含水率和压实度及干密度。
5.6试验检测结果
（１）土料含水率检测
对开挖并运输至碾压试验区的土料，在碾压前取样采用酒精燃烧法测定含水率，取样频率每单块试验区平均取样12个。
素土含水率检测结果见表5-1。
表5-112+800～13+300段土料含水率检测表
20cm铺土区
25cm铺土区
试样编号
含水率
平均值
试样编号
含水率
平均值
1-1
14.2
13.2
2-1
13.6
13.0
1-2
13.5
2-2
13.2
1-3
12.9
2-3
13.6
1-4
13.5
2-4
14.2
1-5
14.3
2-5
13.7
1-6
14.2
2-6
13.4
1-7
13.5
2-7
12.9
1-8
12.6
2-8
12.5
1-9
11.9
2-9
12.2
1-10
12.3
2-10
11.7
1-11
12.7
2-11
12.3
1-12
13.3
2-12
13.1
（2）压实度、含水率检测
每个试验小块按拟定计划操作，碾压至设定的遍数后在填筑层下部约1/3出取样测其干密度及含水率，每个试验小区每次取样数为12个，由试验室按规范测算出试样的干密度及填筑层体的压实度，具体检查结果见表5-2，表5-3，表5-4，表5-5。
表5-212+800～13+300段土料A区铺土20cm压实度、含水率检测统计表
试样编号
碾压3遍
碾压4遍
碾压5遍
含水率（%）
干密度
压实度（%）
含水率（%）
干密度
压实度（%）
含水率（%）
干密度
压实度（%）
1-1
12.8
1.63
91
13.3
1.74
97
13.4
1.75
98
1-2
13.8
1.63
91
13.6
1.74
97
12.8
1.74
97
1-3
14.3
1.61
90
13.7
1.77
99
13.7
1.78
99
1-4
13.4
1.63
91
12.9
1.74
97
13.3
1.77
99
1-5
12.6
1.63
91
12.0
1.76
98
13.1
1.77
99
1-6
13.1
1.65
92
11.6
1.70
95
12.7
1.78
99
1-7
13.6
1.65
92
14.0
1.71
96
12.4
1.76
99
1-8
12.7
1.67
93
13.6
1.75
98
13.4
1.76
98
1-9
14.5
1.66
93
13.6
1.72
96
14.3
1.76
99
1-10
13.8
1.64
92
13.3
1.72
96
14.6
1.75
98
1-11
12.8
1.63
91
12.7
1.75
98
11.8
1.74
97
1-12
13.1
1.64
91
12.1
1.76
98
12.5
1.73
97
平均值
13.4
1.64
92
13.0
1.74
97
13.2
1.76
98
表5-312+800～13+300段土料A区铺土25cm压实度、含水率检测统计表
试样编号
碾压3遍
碾压4遍
碾压5遍
含水率（%）
干密度
压实度（%）
含水率（%）
干密度
压实度（%）
含水率（%）
干密度
压实度（%）
1-1
14.1
1.63
91
13.7
1.73
96
12.9
1.75
98
1-2
13.4
1.60
90
13.1
1.72
96
13.0
1.74
97
1-3
12.4
1.62
90
13.0
1.72
96
12.5
1.73
97
1-4
11.8
1.62
91
13.4
1.70
95
13.1
1.74
97
1-5
12.7
1.63
91
13.0
1.72
96
12.0
1.75
98
1-6
12.4
1.63
91
13.3
1.73
97
12.6
1.76
98
1-7
13.7
1.61
90
12.4
1.70
95
12.0
1.77
99
1-8
12.7
1.61
90
13.2
1.72
96
12.7
1.75
98
1-9
11.6
1.62
91
14.1
1.73
97
12.3
1.74
97
1-10
12.4
1.63
91
14.4
1.74
97
13.3
1.76
99
1-11
12.9
1.63
91
11.0
1.73
97
12.2
1.75
98
1-12
13.1
1.64
92
11.4
1.72
96
12.7
1.77
99
平均值
12.8
1.62
91
13.0
1.72
96
13.0
1.75
98
表5-412+800～13+300段土料B区铺土20cm压实度、含水率检测统计表
试样编号
夯10遍
夯15遍
含水率（%）
干密度
压实度（%）
含水率（%）
干密度
压实度（%）
2-1
12.7
1.71
96
13.6
1.77
99
2-2
13.6
1.73
97
12.7
1.76
98
2-3
13.6
1.76
98
14.5
1.78
99
2-4
12.8
1.72
96
13.8
1.78
99
2-5
13.8
1.76
98
12.8
1.78
99
2-6
14.8
1.73
96
13.1
1.76
98
2-7
13.3
1.72
96
14.0
1.75
98
2-8
12.3
1.74
97
13.6
1.76
99
2-9
13.6
1.73
97
13.6
1.77
99
2-10
12.8
1.71
96
13.3
1.76
98
2-11
13.1
1.72
96
12.7
1.77
99
2-12
13.4
1.75
98
12.1
1.78
99
平均值
13.3
1.73
97
13.3
1.77
99
表5-512+800～13+300段土料B区铺土25cm压实度、含水率检测统计表
试样编号
夯10遍
夯15遍
含水率（%）
干密度
压实度（%）
含水率（%）
干密度
压实度（%）
2-1
12.4
1.72
96
13.1
1.77
99
2-2
13.4
1.72
96
12.5
1.74
97
2-3
14.3
1.71
95
12.5
1.75
98
2-4
14.6
1.71
96
13.1
1.75
98
2-5
11.8
1.72
96
11.7
1.74
97
2-6
12.5
1.73
97
12.4
1.74
97
2-7
13.7
1.73
96
11.8
1.74
97
2-8
13.1
1.74
97
11.1
1.75
98
2-9
13.0
1.74
97
14.0
1.77
99
2-10
13.4
1.72
96
13.5
1.76
98
2-11
13.0
1.70
95
11.9
1.78
99
2-12
13.3
1.71
96
12.6
1.75
98
平均值
13.2
1.72
96
12.5
1.75
98
（3）碾压遍数与压实厚度检测
不同铺土厚度压实遍数与压实后关系见表5-6，5-7。
表5-6A区碾压遍数与压实厚度关系表
铺土厚度
压实3遍后平均厚度（cm）
压实4遍后平均厚度（cm）
压实5遍后平均厚度（cm）
铺土20cm
16.6
16.3
16.2
铺土25cm
20.5
20.2
20.1
表5-7Ｂ区夯实遍数与压实厚度关系表
铺土厚度
夯实10遍后平均厚度（cm）
夯实15遍后平均厚度（cm）
铺土20cm
16.3
16.1
铺土25cm
20.2
20.1
7试验成果整理
７.１碾压遍数与压实效果的关系
土料厚度为20cm时,Ａ区采用小型人工压路机碾压３遍后干密度在1.61g/cm3～1.67g/cm3之间，平均干密度1.64g/cm3，压实度在90%～93%之间，平均压实度92%，满足回填
区设计压实度不小于90%的要求；碾压4遍后干密度在1.70g/cm3～1.77g/cm3之间，平均干密度1.74g/cm3，压实度在95%～99%之间，平均压实度97%，满足回填
区要求压实度不小于95%的要求；碾压5遍后干密度在1.73g/cm3～1.78g/cm3之间，平均干密度1.76g/cm3，压实度在97%～99%之间，平均压实度为98%。
土料厚度为25cm时,Ａ区采用小型人工压路机碾压３遍后干密度在1.60g/cm3～1.64g/cm3之间，平均干密度1.62g/cm3，压实度在90%～92%之间，平均压实度91%，满足回填
区设计压实度不小于90%的要求；碾压4遍后干密度在1.70g/cm3～1.74g/cm3之间，平均干密度1.72g/cm3，压实度在95%～97%之间，平均压实度96%，满足回填
区要求压实度不小于95%的要求；碾压5遍后干密度在1.73g/cm3～1.77g/cm3之间，平均干密度1.75g/cm3，压实度在97%～99%之间，平均压实度为98%。
土料厚度为20cm时,B区采用冲击夯夯实10遍后干密度在1.71g/cm3～1.76g/cm3之间，平均干密度1.73g/cm3，压实度在96%～98%之间，平均压实度97%，满足回填
区要求压实度不小于0.95；夯实15遍后干密度在1.75g/cm3～1.78g/cm3之间，平均干密度1.77g/cm3，压实度在98%～99%之间，平均压实度99%。
土料厚度为25cm时,B区采用冲击夯夯实10遍后干密度在1.70g/cm3～1.74g/cm3之间，平均干密度1.72g/cm3，压实度在95%～97%之间，平均压实度96%，满足回填
区要求压实度不小于0.95；夯实15遍后干密度在1.74g/cm3～1.78g/cm3之间，平均干密度1.75g/cm3，压实度在97%～99%之间，平均压实度98%。
7.2碾压遍数与压实厚度的关系
从表5-6数据可以看出，碾压3遍后：
铺土20cm沉降值为3.4cm，铺土25cm沉降值为4.5cm；碾压4遍后：
铺土20cm沉降值为0.3cm，铺土25cm沉降值为0.3cm；碾压5遍后：
铺土20cm沉降值为0.1cm，铺土25cm沉降值为0.1cm，沉降基本停止。
压实沉降值随碾压遍数的增加而减小。
从表5-7数据可以看出，夯实10遍后：
铺土20cm沉降值为3.7cm，铺土25cm沉降值为4.6cm；夯实15遍后：
铺土20cm沉降值为0.2cm，铺土25cm沉降值为0.1cm，沉降基本停止。
压实沉降值随夯实遍数的增加而减小。
八、结论
8.1施工参数
根据以上碾压试验的结果分析，在土料含水量介于最优含水量-2%～+3%范围内时，松铺厚度20cm和松铺厚度25cm在人工压路机碾压3遍的情况下均能满足压实度不小于0.9的要求，碾压4遍、5遍均能满足压实度不小于0.95的要求；松铺厚度20cm和松铺厚度25cm在冲击夯夯实10遍、15遍均能满足压实度不小于0.95的要求。
综合考虑效率和施工质量，我项目部拟采用松铺25cm，人工压路机碾压4遍或冲击夯夯实10遍的一组参数用于实际施工，即：
土料含水率：
控制在最优含水率的-2～+3%之间,即12.9%～17.6%；
铺料方法：
挖机配合人工铺料；
铺料厚度：
25cm；
碾压设备：
小型人工压路机或者冲击夯；
碾压方法：
小型人工压路机进退错距法碾压4遍（振动碾往返一次为一遍），行车速度1～1.4km/h；冲击夯连环套打法，夯实10遍。
8.2施工中注意事项
（1）含水量控制
整个试验的过程中，控制含水量是主要的因素，根据实验室击实试验成果给出的最优含水率控制，如果因天气原因（温度过高）可以适当增加相应含水率，保证现场碾压是混合料含水控制在最优含水-2%～+3%。
（2）碾压速度控制
碾压速度一般控制在1～1.4km/h,并且保持额定的激振力，确保振动碾压效果。
（3）层间结合控制
第一层土料碾压完成后，应尽快进行第二层施工；不能在6～8小时内进行第二层施工的，当再次准备上层施工时，应先洒水湿润表层，以确保结合面结合良好。
九、附件
1、土料击实试验报告
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