水泥改性土穩(wěn)定土拌和機路拌法試驗方案

1、南水北調(diào)中線一期工程總干渠陶岔沙河南段南陽段第一施工標段水泥改性土穩(wěn)定土拌和機路拌法試驗方案SIN鄉(xiāng)HYDRO編制： 審核：批準：中國水利水電第十三工程局有限公司南水北調(diào)南陽段一標項目部二0一五年十月七日目 錄1、工程概況22、碾壓試驗目的23、碾壓試驗依據(jù)24、碾壓試驗用原材料及填筑層要求 35、試驗主要人員及設(shè)備 46、試驗過程及成果67、總結(jié)優(yōu)缺點88、應注意事項8水泥改性土穩(wěn)定土拌和機 路拌法試驗方案 1、工程概況南水北調(diào)中線一期總干渠陶岔渠首至沙河南段南陽-1標段，起點樁號TS87+925終點樁號TS94+365標段長度為6440rg均為膨脹土渠段。其 中：全挖方段1972m最大挖深

2、26g大于6m的高填方3660m最大填高 11m設(shè)計渠道斷面形式：填方段渠道采用“金包銀”+ 襯砌硅板，挖方段渠道一過水斷面采取邊坡?lián)Q填改性土 +襯砌硅板；其余邊坡采用換填改性土 +漿砌石拱植草。土方填筑合同工程量310萬m3,其中水泥改性土填筑約 61.76萬m3; 施工部位主要包括渠底、渠坡、滑坡體、防洪堤、半挖半填段堤身等。按 設(shè)計要求改性土材料，水泥改性土土料為弱膨脹土，采用 P.O42.5普通硅 酸鹽水泥。2、試驗目的2.1 確定水泥改性土穩(wěn)定土拌和機路拌法施工工藝；2.2 檢驗穩(wěn)定土拌和機路拌法生產(chǎn)水泥改性土的適用性及其性能的可 靠性；2.3 參照已批復的土方填筑方案，在虛鋪 30

3、cm的前提下選定合理的路 拌法施工參數(shù)：通過穩(wěn)定土拌和機碎土工藝試驗確定碎土工藝是否能滿 足設(shè)計土料粒徑相關(guān)控制指標，土塊粒徑不大于10cm,其中10cm- 5cm粒徑含量不大于5% 5cm 5mmi徑含量不大于50%（不計磁石含量）。通過 水泥改性土拌和試驗，確定水泥改性土的技術(shù)參數(shù)：土料含水率范圍、水 泥摻量控制、拌合均勻性、拌制工藝。2.4 檢驗水泥改性土穩(wěn)定土拌和機路拌法是否滿足設(shè)計指標，確定有關(guān) 質(zhì)量控制的技術(shù)要求和檢測方法，為水泥改性土穩(wěn)定土拌和機路拌法的施 工提供依據(jù)。3、碾壓試驗依據(jù)3.1 土工試驗規(guī)程SL237-1999;3.2 南水北調(diào)中線一期工程總干渠渠道膨脹土處理施工技

4、術(shù)要求 （NSBD-ZXJ-2-01）;3.3 南水北調(diào)中線一期工程總干渠填方渠道施工技術(shù)規(guī)定（試行）；3.4 南水北調(diào)中線一期工程總干渠水泥改性土施工技術(shù)規(guī)定（試行）；3.5 南水北調(diào)中線一期工程總干渠渠道膨脹土處理施工工法 （NSBD-ZXJ-4-01）;3.6 南水北調(diào)中線一期工程渠道施工質(zhì)量評定驗收標準（試行）；3.7 設(shè)計通知水泥改性土、水泥土補充施工技術(shù)要求（2011）長南河委設(shè)技規(guī)字第011號；3.8 堤防工程施工規(guī)范SL260-98;3.9 碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范 SL2742001;3.10 公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程JTG E51-2009;3.11 招標文件、設(shè)計施

5、工圖紙、南陽一標水泥改性土填筑碾壓試驗 方案等。4、碾壓試驗用原材料及填筑層要求4.1 土料本次試驗所用土料選自王營取土場，自由膨脹率3150%為弱膨脹土。 根據(jù)水泥改性土、水泥土補充施工技術(shù)要求（2011）長南河委設(shè)技規(guī)字第011號設(shè)計通知、南水北調(diào)中線一期工程總干渠水泥改性土施工技術(shù)規(guī) 定（試行）中對不同膨脹率的原狀土和水泥改性土的性能指標如下表所示：天然土料及水泥改性土使用要求天然土料及水泥改性土使用要求原狀土自由膨脹率% （%）改性土水泥摻量參 考值改性± 28天自由膨 脹率（%可使用部位3560不改性填方渠堤、跨渠交 通連接道路、擋土 墻后指定區(qū)域填筑 體填筑表面需要保護&

6、lt;35不改性表面可不保護<20不改性可用于保護膨脹土21353%<30一般用于保護膨脹土坡面或建筑物地基36454%<3546555%<4056656%<40一級馬道以上渠坡、坡頂防水層、建筑物地基處理換填層改性土超填削坡余料<40不同自由膨脹率天然土料改性土水泥摻量室內(nèi)試驗控制指標參考值原狀土自由膨脹率a （%水泥改性土控制指標28天自由膨脹 率（%）最大干密度 ,3、（g/cm ）28天飽和無側(cè) 限抗壓強度（kPa）水泥摻量S參考值最小值摻量確定2135一>1.67一3%3%試驗確定3645< 0.7 a>1.66>2504%

7、3%4655< 0.65 a>1.65>3005%4%5665< 0.6 a>1.63>3506%5%備注土塊粒徑：不大于 10cm,其中10cm5cmi徑含量不大于 5% 5cm5mr#徑不大于 50% （不計姜石含量）。水泥摻量：平均值不小于設(shè)計摻量，弱膨脹水泥改性土水泥含量標準差不大于0.7 o4.2 水水采用生活飲用水。4.3 水泥水泥使用中國水泥聯(lián)合集團有限公司生產(chǎn)的P.O42.5袋裝水泥，水泥質(zhì)量滿足通用硅酸鹽水泥（GB175-2007中的各項指標。5、試驗主要人員及設(shè)備5.1主要人員及設(shè)備配置試驗主要管理人員配置表序號姓名職務(wù)人數(shù)主要職責及分工

8、1范傳衛(wèi)總工程師1負責整個碾壓試驗實施及技術(shù)指導2ZE志強總質(zhì)檢師1負責整個碾壓試驗質(zhì)量控制3李學森施工負責1負責碾壓試驗施工技術(shù)指導4貴玉鋒質(zhì)量負責1負責現(xiàn)場質(zhì)量控制5孫建華試驗室負責人1負責碾壓試驗填筑質(zhì)量檢測控制6聶奧洋測量負責1負責碾壓試驗填筑施工放樣、沉降位移觀測儀器埋設(shè)及觀測7龍江安全負責1負責碾壓試驗施工現(xiàn)場安全管理工作8林玉成質(zhì)檢員1負責碾壓試驗施工現(xiàn)場質(zhì)量控制工作9張強施工員1負責碾壓試驗施工現(xiàn)場工作試驗主要施工機械配置表序號機械名稱單位數(shù)量用途狀態(tài)1CX360啪掘機臺1開采土料良好215t自卸車輛6運輸良好3TMY220 推土機臺1攤鋪平整良好4WB2理穩(wěn)定土拌和機臺1拌制

9、良好5裝載機臺2上料良好620t自行式振動凸塊碾臺1碾壓良好8灑水車輛1土料補水良好9五鋒犁臺1土料翻曬良好10旋耕機臺1土料翻曬良好主要試驗及質(zhì)檢檢測儀器表序號儀器設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量檢定狀態(tài)備注1GPS天寶臺1合格2水準儀DSZ2臺1合格3鋼卷尺5m把2合格4電子秤2.5kg臺1合格5電子天平1kg臺1合格6環(huán)刀200cm3只40合格7錘子把5合格8鐵鍬把5合格9洋鎬把5合格10削土刀把5合格11滴定架臺1合格12EDT砥液ml/合格13土壤篩套1合格141000ml燒杯個6合格15300ml錐形瓶個12合格16烘箱101FX-2臺1合格1.1 驗過程及成果1.2 室內(nèi)試驗水泥改性土室

10、內(nèi)土工試驗和相關(guān)材料均委托“河南科源水利建設(shè)工程 檢測有限公司”進行檢驗，按照試驗依據(jù)和試驗規(guī)程對所取土料、水泥進 行物理和化學分析試驗。1.3 室外現(xiàn)場試驗1）本次工藝試驗時間為：2012年10月15日2012年10月16日2）碾壓試驗選用土料：王營土場弱膨脹土摻4%勺水泥進行水泥改性3）試驗場地布置：在王營取土場布置 20X 30m的試驗場地，劃分成4 小塊，每塊為1個單元?？紤]拌合完成的水泥改性土含水量宜控制在最優(yōu)含水量+13%參加水泥后，路拌機拌合時兼有碎土功效且土料含水量降低等因素；通過 試驗探索：“直接碎土”與“直接碎土 +拌合”二者之間的碎土效果； 土料在不同含水率下的碎土功效；

11、對比參加同一品種水泥，天然土料加 水量；探索適宜的碎土 +拌合遍數(shù)+行進速度，以使土料級配、拌合完成 的水泥改性土均勻性、劑量滿足規(guī)范要求。擬進行以下 4個單元：驗元 試單填筑 層數(shù)鋪土厚 度（cm）直接碎 土遍數(shù)加水泥后 拌合遍數(shù)土料含水 率（%備注一元 第單1301312最優(yōu)含水量+12%碎土、拌合完成后各做一次 篩分；拌合完成做水泥劑量 及均勻性檢測二元 第單130013最優(yōu)含水量+12%拌合完成后做篩分試驗、水 泥劑量及均勻性檢測三元 第單130013最優(yōu)含水量+34%拌合完成后做篩分試驗、水 泥劑量及均勻性檢測第四 單元130013最優(yōu)含水量+56%拌合完成后做篩分試驗、水 泥劑量及

12、均勻性檢測注：在以上鋪土厚度下若土料級配、水泥劑量及均勻性有任何一項不滿足要求時, 試驗停止；將鋪土厚度改為25cm后，重新試驗。5)碾壓試驗主要試驗方法：(1)水泥改性土的含水率控制：試驗所用土料應高出水泥改性土最優(yōu) 含水率+1%- +3%(2)水泥改性土的填筑：在碾壓試驗區(qū)土料填筑采用自卸車進占法直 接卸料，然后用推土機平整，整平土料后檢測其虛鋪厚度，鋪土厚度控制 在 30cn 誤差 士 2cm3(3)試樣含水率檢測：土樣的烘干按照 SL237-1999中的酒精燃燒法， 測定試樣的含水率。(4)依據(jù)三方試驗室出據(jù)的水泥含量標準曲線進行水泥劑量檢測、 并通過標準差控制水泥含量標準差控制均勻度

13、。(5)顆分試9按照 SL237-1999中篩析法，測定試樣的顆粒大小及 級配情況。6)試驗過程(1) 土料開采運輸：由于此次試驗的規(guī)模較小，試驗用土料采用挖掘機直接從王營取土場 進行取料開采，用自卸車運輸至試驗場內(nèi)。(2) 土料攤鋪：采用推土機進行平整，整平后由施工技術(shù)人員檢測攤鋪厚度，虛鋪厚 度30cmi誤差士 2cm;并采取晾曬或曬水的方法使土料含水率滿足試驗要求。(3) 碎土本次試驗采用 WB2建穩(wěn)定土拌和機碎土，根據(jù)含水量實際情況，碎土 23遍。第一遍碎土在土料攤鋪后摻水泥之前，第二遍碎土是在土料摻水 泥之后的碎土加拌合，第三遍碎土在補水之后的碎土加拌合，碎土完成后， 人工剔除土料內(nèi)

14、粒徑大于10cm的土塊。并由試驗室檢測員對已完成碎土工 藝的改性土進行顆粒級配試驗，檢測其是否能夠滿足規(guī)定要求，若不滿足 要求時，繼續(xù)進行碎土，直至土料級配滿足要求時為止。行進速度：20 35m/min。(4) 水泥改性土拌制鋪灰在已攤鋪好的原土上由施工技術(shù)人員用白線將整個碾壓區(qū)畫分成多個 小單元格(邊線由GPSt位控制，內(nèi)部方格采用卷尺丈量)，每個單元格的 面積應為一袋50kg袋裝水泥按照規(guī)定摻量可攤鋪的面積為準。50kg水泥可 攤鋪面積的計算方法為：用50kg除以水泥的摻量得出干土的重量，用干土 重量除以(壓實厚度X p max)即可得出一袋50kg袋裝水泥按照規(guī)定水泥摻2 量可攤鋪的面積

15、(S=50kg/ (h 層厚 Xpmax) =50/ (24.56*1.71 ) =1.19m, 即單元格大小初設(shè)為1mX 1m。碎好土料經(jīng)過平整后，采用人工攤?cè)鏊?。在每個單元格內(nèi)放置一袋 50kg袋裝水泥，打開水泥袋將水泥倒在網(wǎng)格中心，用平頭鍬將水泥均勻攤 開，使每袋水泥均勻地攤鋪在整個方格內(nèi)，使方格內(nèi)的土料表面沒有空白 位置且無水泥集中現(xiàn)象；在整個攤鋪過程應避免水泥的四處飛揚。施工天 氣應該避免大風天氣施工。拌和水泥改性土拌制采用路拌機進行。拌和后對含水量、粒徑大小、水泥 含量和均勻性進行檢測，檢測合格后方可進行碾壓，若不合格則需要重新 進行拌和，直至檢測合格后方能進行下一工序。行進速度：20 30m/min。(5)碾壓試驗成果由本標段試驗室通過對土料破碎拌合數(shù)據(jù)結(jié)果進行整理，最終確定具 體的路拌機路拌法的施工工藝技術(shù)參數(shù)和施工方法；指導坡頂防水層、渠 道外包邊、防護堤以及橋梁引道水泥改性土施工。7、總結(jié)優(yōu)缺點在整個路