土方填筑碾压试验报告

******土方填筑碾压试验报告

1、试验目的

1、核查土料压实后是否能够达到设计压实干密度值； 2、检查压实机具的性能是否满足施工要求；

3、选定合理的施工压实参数：铺土厚度、铺土方式、土块限制直径、含水量的适合范围、压实方法和压实遍数等；

4、确定有关质量控制的技术要求和检测方法，为填筑施工提供依据。

2、试验依据

1、《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-2001。 2、《堤防工程施工规范》SL260-98。 3、《土工试验规程》SL237-1999。 4、 设计文件及图纸要求。 5、招标文件。 7、现有设计蓝图。

3、填筑设计指标

依据现有设计蓝图，***工程采用自身开挖土料，压实度不小于96%，最大干密度为1.86g/cm3；其他部位回填中、重粉质壤土，压实度不小于98%，最大干密度为1.75g/cm3。

4、试验土料及机械技术参数

4.1试验土料

试验用料为从***拉运的土料，室内击实试验确定出土料的最大干密度和最优含水率，选择有代表性的土料进行填筑碾压试验。根据检测中心出具的试验报告，选取土料参数为：最优含水率为16%，最大干密度为1.75g/cm3。

4.2机械组合见下表

序号 1 2 3 4 5 6 机械名称 挖掘机 自卸汽车 装载机 推土机 蛙式打夯机 振动碾 型号 PC220 20t ZL50 TY160 HW70 TY220 - 1 -

单位 台 台 台 台 台 台 数量 1 2 1 1 1 1 用途 挖装土料 土料运输 运输土料 铺土后推平土料 边角狭窄地带碾压 碾压填筑土料

7 洒水车 10000L 台 1 土料洒水 4.3振动机械主要性能指标 型号 自重 140kHW70 g TY220 振轮尺寸 直径×宽度 （mm） 夯板120×550 振动频率（HZ） 激振力（KN） 振幅（mm） 额定功率（KW） 2/3 10 0.5/0.3 3 20t 2×2.14 30/32 395/230 1.53/0.75 128 5、碾压试验

5.1场地布置

根据现场实际情况及规范要求，蛙式打夯机试验场地尺寸为10m×2m，振动压路机试验场地尺寸为15m×8m。每种碾压试验场地分为3个大区6个小区，平面布置图见下图

在规划地场地范围内清表30cm后，进行建基面验收，为保证试验场地基础坚实，根据设计要求，边角部位采用HW70蛙式打夯机夯实，大面部位采用20t振动碾碾压，经取样检测合格后铺土进行试验。按碾压试验场地平面布置图，用白灰线放出试验场地，并布置测量网格点，测量基准值，作为试验基础层。为了测量铺料厚度和沉陷量，预先在场外设置临时水准点。

- 2 -

碾压试验场地规划平面布置图碾压试验场地规划平面布置图

行车放碾压机械向调整区夯实8遍取样点夯实10遍取样点夯实12遍取样点蛙式打夯机试验布置图 行车放碾压机械向调整区碾压6遍取样点碾压8遍取样点碾压10遍取样点

振动碾试验布置图 - 3 -

5.2试验工艺

根据两种不同碾压机具，选择两种碾压试验工艺：

试验场地准备、测基础层高程 试验场地准备、测基础层高程 铺填试验料、测量铺填厚 铺填试验料、测量铺填厚 平整试验料 平整试验料 夯实8遍（蛙式夯机） 静压2遍、测量实际铺层厚度 检测压实厚度、密度等测 碾压6遍（振动压路机） 夯实10遍（蛙式夯机） 碾压后检测压实厚度、密度等检测压实厚度、密度等测 碾压8遍 夯实12遍（蛙式夯机） 碾压后检测压实厚度、密度等检测压实厚度、密度等测 碾压10遍 碾压后检测压实厚度、密度等

图1 土方填筑(蛙式夯机)试验施工工艺 图2 土方填筑(振动压路机)试验施工工艺

5.3试验方法 （1）填筑参数

现场碾压试验的方法采用逐渐收敛法，使每个参数通过试验得到最佳值，最后利用全部最佳参数作为试验的参数，再进行一次碾压试验，即复核试验；当碾压试验结果达到设计要求时，即可以定为最佳施工碾压参数。不同的回填区域采用不同的压实机具，不同的压实工具选取不同的填筑参数：

a、人工蛙夯：边角狭窄地带采用HW70蛙式夯机，填土分层厚度选用20、25cm两种厚度； b、机械设备碾压：采用20t振动压路机，填土分层厚度为35、40cm。 （2）填筑试验

- 4 -

土料装运：采用15t/20t自卸车从堆土场装土运输到施工场地。

铺料：在专人的指挥下按“进占法”进行铺料，便于推土机跟进平整和运输车辆行驶。铺层宽度各侧需超宽30cm，厚度由测量技术人员监控。

平料：土料铺填好后，用推土机开始摊铺、整平，辅以人工找平，保证填筑层厚度和平整度满足试验要求。

层厚测量：采用测量仪器进行测量。在铺料前、静碾1遍后进行测量。

调整含水率：试验检测土料含水量。若填筑土料平均含水量比设定的含水量低，则在料场用喷头洒水湿润，并用耕犁进行掺和，使土壤均匀地吸收水分，直到土料均匀湿润，含水量符合设定的数值。若填筑土料偏湿，对料场分层取土，就地用耕犁在料场翻晒，轮换使用料区供料；也可将土料运到填筑面，摊铺翻晒吹凉，使土料干燥，使土料含水量降低到设定的数值。

碾压：不同的回填区域采用不同的压实机具：

a、人工蛙夯：边角狭窄地带采用HW70蛙式夯机，夯实遍数从3遍开始用环刀法抽取试样，测定干密度值，达不到要求再重新夯实直到合格为止；

b、机械设备碾压：采用20t振动压路机，可参照渠道填筑参数，第6遍开始测定，最后通过测定确定合适的碾压遍数、铺土厚度、土块限制粒径等参数。

振动碾按平行于倒虹吸轴线方向进行，相邻碾压轨迹及相邻连接处的碾压搭接宽度不小50cm；第一遍先静压，然后先慢后快，由弱振至强振进行碾压，碾压速度控制在2km/h以内；碾压时不能跨越影响区碾压到相邻试验小块，每个试验小块的碾压遍数必须严格控制。每个试验小块，按设定的参数、规定的操作要求压实试验完成后，测量测定压实后土层厚度，并观察压实土层底部有无虚土层。蛙式打夯采用夯迹双向套压，夯压夯1/3，行压行1/3，分段、分片夯实时，夯迹搭压宽度不小于1/3夯径。

取样：每个试验块，按设定碾压规定碾压结束后，在填筑面上取样做密度试验。每个试验小块面积内，采用环刀法取样，其取样数为10个，测定压实后的干密度、含水量。同时测量压实后土层厚度，并观察压实土层底部有无虚土层、上下层面结合是否良好、有无光面现象等，并作记录。

6、碾压试验成果整理分析

1、试验完成后，应及时将试验资料进行整理分析，绘制干密度和压实遍数的关系曲线等，根据碾压试验结果，提出正式施工时的碾压参数,若试验质量达不到设计要求，应分析原因，提出解决措施。

根据不同铺土厚度（h）、不同压实遍数（n）和不同的含水量（w）进行取样，分别测定干表观密度、含水率和颗粒级配，做出不同铺土厚度时压实遍数、干表观密度与含水量曲线，见图2。根

- 5 -

据图2关系曲线，再作h、n、γmax、Wop关系曲线，见图3。

在图3曲线上，根据设计干表观密度γd，分别查取不同铺土厚度所需的碾压遍数a、b、c、d及相应的最优含水量e、f、g、j。然后计算压实遍数与铺土厚度比值，即a/h1、b/h2、c/h3、d/ h4，取最小者。再选择其中压实工作量最小的，压实功最小，最经济全理。即以单位压实遍数的压实厚度最大者，取其铺土厚度和压实遍数作为施工的依据。

hi=h1~h4干表观密度γd(t/m3)

饱和曲线nnnn含水量ω(%)图2 铺土厚度、压实遍数与干密度含水量关系曲线

最大干表观密度γmax(t/m3)h1h2h3γdh4

nnnnacdb 碾压遍数nh hh

h efgj

图3 铺土厚度、压实遍数与最大干密度、最优含水量关系曲线

2、提交试验报告

12341最优含水量ωop(%)234○1、碾压试验成果汇总表 1份；

○2、不同铺土厚度情况下，干密度与碾压遍数的关系曲线图 1份； ○3、土料在不同碾压遍数下沉降量汇总表1份；

○4、综合分析各项试验数据，推荐满足设计要求的本标段渠堤填筑施工工艺的铺土厚度、碾压遍数以及填筑土料含水率的范围值，报监理工程师审批。

- 6 -

7、结论

1、机械松铺土料厚度为35cm，振动碾静压2遍后振压8遍，土料压实度可满足压实度不小于0.96与0.98的要求，在施工过程中应严格控制铺土厚度。

2、人工松铺土料厚度为20cm，蛙式打夯机夯实10遍，土料压实度可满足压实度不小于0.96与0.98的要求，在施工过程中应严格控制铺土厚度。

3、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应不超过-2%~+3%。在施工过程中应采取各种方式使土料含水率在要求范围内。

4、综合分析试验结果，选择最优施工碾压技术参数见下表：

最优施工碾压技术参数标 设计 施工机械 压实度 振动碾 0.96/0.98 （%） 10.4～15.4（平管段）、15.2～20.2（其它部位） 10.4～15.4（平管段）、15.2～20.2（其它部位） 土料含水率机械松铺厚度碾压遍数 （cm） 35 静压2遍后振压8遍 机械使用技术参数 振动频率 30Hz 行驶速度 低速档 蛙式打夯机 0.96/0.98 20 打夯10遍 3Hz / 拟对边角狭窄部位采取松铺20cm后，夯实10遍的方案进行施工，对大面采取松铺35cm后，静压2遍、振压8遍的方案进行施工。

4、碾压时振动碾的行进速度不宜超过2km/h。

5、填筑施工过程中为保护层面土应采用进占法上土。碾压方法，平行于渠轴线进退错距法碾压，错距搭接以不小于50cm为宜，严禁漏压和过压。

8、注意事项

1、行车速度一定要按确定的碾压参数严格控制，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。

2、随时检查碾压机具的性能（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。

3、填筑时，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标准。 4、由于振动碾吨位偏大，应将填筑土料的含水率控制在要求范围之内。

5、在填筑下一层土料之前，如果局部因含水量过大出现弹簧土或剪切破坏深度在5cm以上时，应对破坏区域进行处理，并经检测合格后，再进行回填。

- 7 -