为全面展开路基土方填筑施工,我标段在DK160+050~DK160+250段进行了路基填方试验段施工,试验段长200米,填方高度8~10m,填筑土方1660 m3,具有代表性,满足试验段的施工要求。根据路基填方试验段施工方案,我部成功完成了该段试验施工工作,获得了宝贵的试验数据,为大面积的土方填筑施工提供了依据。现将施工总结如下:
一、工程概况
本试验段位于宁县南车站内,属于泾河右岸一级阶地地区,地形较平坦,地势较开阔,工点涉及地层主要为第四系全新统冲积黏质黄土;地下水为第四系孔隙潜水,地下水埋深8~12m,主要由大气降水补给,水位随季节变化而变化,水质较纯,对施工无侵蚀;地震动峰值加速度0.05g,最大冻结深度100cm。
二、试验目的
1、确定填料辗压时的最佳含水量;
2、确定适宜的松铺厚度;
3、确定压实系数达到0.9时合适的辗压遍数和辗压速度;
4、标高、边坡、横坡的测量控制方法;
5、最佳的机械组合和施工组织。
三、施工人员及设备配置情况如下
1、参加施工的主要人员如下:
附表一:人员配置表
序号 | 姓名 | 职务 | 分工 |
1 | 王西龙 | 工区经理 | 总指挥 |
2 | 李建华 | 技术主管 | 技术负责人 |
3 | 熊超凡 | 技术员 | 现场技术负责人 |
4 | 伍少伟 | 领工员 | 现场负责人 |
5 | 王栋 | 实验员 | 试验负责人 |
6 | 郜新民 | 质检员 | 质量检查 |
7 | 任宏瑞 | 测量工程师 | 测量负责人 |
8 | 马辉 | 调度 | 车辆机械调配 |
附表二:机械配置表
序号 | 名称 | 机械型号 | 单位 | 数量 |
1 | 挖掘机 | 小松220 | 台 | 2 |
2 | 装载机 | 厦工50 | 台 | 1 |
3 | 推土机 | 山推160 | 台 | 1 |
4 | 平地机 | 黄工160 | 台 | 1 |
5 | 震动压路机 | LSS220 | 台 | 2 |
6 | 洒水车 | 8m3 | 辆 | 1 |
7 | 自卸汽车 | 15t | 辆 | 7 |
附表三:测量仪器配置表
序号 | 名称 | 型号 | 数量 |
1 | 水准仪 | S2 | 1台 |
2 | 全站仪 | 莱卡TC802 | 1台 |
3 | 钢尺 | 50米 | 1把 |
4 | 花杆 | 3米 | 2套 |
附表四:试验仪器配置表
仪器名称 | 规格型号 | 数量(台) | 备注 |
多功能电动击实仪 | BKJ-111 | 1 | |
K30型平板荷载测定仪 | 0~100MPa | 1 | |
液塑限测定仪 | FG-111 | 1 | |
电动脱模仪 | 15T | 1 | |
电子天平 | TD20002 | 3 | |
电子计重称 | ALS-30A | 3 | |
灌砂筒 | 150mm | 2 |
1、取土场
(1)取土场位于DK159+800路基右侧100m处,土质主要细粒土。
(2)取土时,首先采用推土机推除表层30㎝耕植土至指定地点,适用填料采用挖掘机装,自卸车运输至试验段。
(3)开挖时结合取土场原有地形,取土后坑底整理平整,作业面不能有积水,回填地表耕植土后,设置完整的排水系统。
2、取土场材料实验
填料:DK159+800路基右侧100m处细粒土。项目部实验室与试验监理联合对填料进行现场取样,按《公路土工实验规程》规定的方法进行了土颗粒分析、含水量、干密度、液限、塑限和塑限指数、承载比(CBR)实验、击实等实验后,填料结果实验合格,可用于路基填筑。
实验结果如下表
检测项目 | 检测结果 | 检测项目 | 检测结果 |
土颗粒分析 | 细粒土 | 塑性指数 | 11.8 |
液 限 | 30.1 | 最大干密度 | 1.90 |
塑 限 | 18.3 | 最佳含水量 | 13.6 |
(1)路基填筑前,已对原地面进行清理并压实,并经监理工程师检验合格
(2)用全站仪准确测设路基每20m的中桩、边桩位置;为保证路基边缘压实度,路基两侧各加宽填筑30cm。用水准仪测出该层填铺厚度控制桩的标高。
4、填筑土方
(1)自卸汽车每车装土20m3,按松铺厚度35㎝计算,则每车卸料面积为57m2。在填土范围内按5.7m×10m方格洒灰线,施工现场由专人指挥车辆按网格卸土。前两层确定松铺厚度,第一层松铺厚度35cm,第二层松铺厚度30cm,最后按最佳松铺厚度填筑。
(2)填筑采用纵向全断面水平填筑,宽度按设计宽度每侧加宽30cm。
5、标高及平整度的控制
(1)摊铺填料时采用推土机粗平,平地机精平并配合人工修补。
(2)根据松铺厚度采用红白油漆标杆标记的中桩、边桩高度,重新对填料顶标高进行复核。
6、辗压及压实度控制
(1)该段取土场土样最佳含水量为13.1%,初次检测填料的含水量为10.5%,采用洒水闷湿。
(2)填料经过洒水,经检测含水量在15.6%时开始辗压。
(3)碾压程序:低速静压一遍(速度1.2Km/h)→中速振压(速度2.1Km/h-2.6Km/h, 振压2遍)→检测压实度→低速静压1遍(速度1.2Km/h)→检测压实度。
采用自重20t振动压路机先静压一遍,然后再振压至压实度达到规范要求为止。辗压时先慢后快、先轻后重、由两侧至中间、轮迹重叠1/2、最大速度不超过4km/h,辗压时应确保均匀,无漏压、无死角、无明显轮迹。
(4)辗压开始后,试验工程师在辗压第二遍过后,每辗压一遍检测一次压实度,并将检测结果及时通知路基负责人并做好记录。
(5)根据现场检测记录,辗压二遍后,压实度不能满足设计要求。
(6)辗压三遍后,部分检测点的压实度满足设计要求。从现场查看,表层3~5㎝土体由于失水太快而松散,下层土较密实。采取补水后再适当晾晒的方法。
(7)检测土体含水量合适后,辗压第四遍。经检测压实度全部合格。
7、标高、横坡检测
(1)压实合格后重新对填料顶的标高和平整度进行检测,计算横坡度。
(2)根据填筑前后高程差计算压实厚度,推算松铺系数。
五、数据总结
1、虚铺35cm第一层时的压实度检测对照记录
序号 | 监测点 | 压实遍数 | 压实度 | 平均压实度 | 含水量 |
1 | DK160+070左 | 第三遍 | .4 | .35 | 13.8 |
2 | DK160+100左 | 第三遍 | .3 | 13.8 | |
3 | DK160+130右 | 第三遍 | .5 | 13.7 | |
4 | DK160+160右 | 第三遍 | 88.9 | 13.7 | |
5 | DK160+190左 | 第三遍 | 90.3 | 13.7 | |
6 | DK160+220 中 | 第三遍 | .3 | 13.8 | |
7 | DK160+250 中 | 第三遍 | 88.8 | 13.7 | |
8 | DK160+080中 | 第四遍 | 90.9 | 91.13 | 13.6 |
9 | DK160+120左 | 第四遍 | 91.5 | 13.6 | |
10 | DK160+150中 | 第四遍 | 90.4 | 13.5 | |
11 | DK160+170中 | 第四遍 | 91.4 | 13.6 | |
12 | DK160+190右 | 第四遍 | 90.3 | 13.5 | |
13 | DK160+200左 | 第四遍 | 91.9 | 13.6 | |
14 | DK160+240左 | 第四遍 | 91.5 | 13.5 |
2、虚铺35cm第一层时的松铺系数对照记录
桩号 | 松铺厚度(cm) | 压实厚度(cm) | 松铺系数 | |||
位置 | 左10m | 右10m | 左10m | 右10m | 左10m | 右10m |
DK160+070 | 36.3 | 38.3 | 29.1 | 32.3 | 1.25 | 1.18 |
DK160+120 | 36.2 | 37.4 | 30.7 | 31.6 | 1.18 | 1.18 |
DK160+160 | 35.4 | 34.5 | 30.9 | 29.5 | 1.18 | 1.17 |
DK160+230 | 36.9 | 35.1 | 28.7 | 30.0 | 1.28 | 1.17 |
3、虚铺35cm第二层时的压实度检测对照记录
序号 | 监测点 | 压实遍数 | 压实度 | 平均压实度 | 含水量 |
1 | DK160+060左 | 第三遍 | .8 | .43 | 13.8 |
2 | DK160+090左 | 第三遍 | .2 | 13.8 | |
3 | DK160+120右 | 第三遍 | 90.1 | 13.7 | |
4 | DK160+150右 | 第三遍 | 88.9 | 13.7 | |
5 | DK160+180左 | 第三遍 | 90.0 | 13.7 | |
6 | DK160+210 中 | 第三遍 | .1 | 13.8 | |
7 | DK160+240 中 | 第三遍 | 88.9 | 13.7 | |
8 | DK160+070中 | 第四遍 | 90.9 | 90.92 | 13.6 |
9 | DK160+100左 | 第四遍 | 91.2 | 13.6 | |
10 | DK160+130中 | 第四遍 | 91.4 | 13.5 | |
11 | DK160+160中 | 第四遍 | 91.2 | 13.6 | |
12 | DK160+190右 | 第四遍 | 90.6 | 13.5 | |
13 | DK160+220左 | 第四遍 | 91.5 | 13.6 | |
14 | DK160+250左 | 第四遍 | 90.8 | 13.5 |
4、虚铺35cm第二层时的松铺系数对照记录
桩号 | 松铺厚度(cm) | 压实厚度(cm) | 松铺系数 | |||
位置 | 左10m | 右10m | 左10m | 右10m | 左10m | 右10m |
DK160+070 | 35.3 | 38.1 | 29.4 | 32.3 | 1.20 | 1.18 |
DK160+120 | 36.8 | 37.3 | 31.2 | 31.6 | 1.18 | 1.18 |
DK160+160 | 36.5 | 34.8 | 30.9 | 29.5 | 1.18 | 1.18 |
DK160+230 | 36.0 | 35.1 | 28.6 | 30.0 | 1.26 | 1.17 |
5、虚铺30cm第三层时的压实度检测对照记录
序号 | 监测点 | 压实遍数 | 压实度 | 平均压实度 | 含水量 |
1 | DK160+070左 | 第三遍 | 90.1 | .73 | 13.8 |
2 | DK160+100左 | 第三遍 | 88.9 | 13.9 | |
3 | DK160+130右 | 第三遍 | 91.4 | 13.7 | |
4 | DK160+160右 | 第三遍 | 88.2 | 13.7 | |
5 | DK160+190左 | 第三遍 | 90.0 | 13.7 | |
6 | DK160+220 中 | 第三遍 | 90.3 | 13.8 | |
7 | DK160+250 中 | 第三遍 | .2 | 13.7 | |
8 | DK160+080中 | 第四遍 | 90.9 | 91.41 | 13.5 |
9 | DK160+120左 | 第四遍 | 91.5 | 13.4 | |
10 | DK160+150中 | 第四遍 | 91.4 | 13.5 | |
11 | DK160+170中 | 第四遍 | 91.4 | 13.6 | |
12 | DK160+190右 | 第四遍 | 90.6 | 13.4 | |
13 | DK160+200左 | 第四遍 | 91.6 | 13.4 | |
14 | DK160+240左 | 第四遍 | 92.5 | 13.5 |
6、虚铺30cm第三层时松铺系数对照记录
桩号 | 松铺厚度(cm) | 压实厚度(cm) | 松铺系数 | |||
位置 | 左10m | 右10m | 左10m | 右10m | 左10m | 右10m |
DK160+070 | 30.7 | 30.4 | 25.6 | 25.8 | 1.20 | 1.18 |
DK160+120 | 30.7 | 31.2 | 26.0 | 26.4 | 1.18 | 1.18 |
DK160+160 | 30.9 | 31.3 | 26.2 | 26.5 | 1.18 | 1.18 |
DK160+230 | 31.4 | 30.9 | 26.8 | 26.4 | 1.17 | 1.17 |
7、虚铺30cm第四层时的压实度检测对照记录
序号 | 监测点 | 压实遍数 | 压实度 | 平均压实度 | 含水量 |
1 | DK160+070左 | 第三遍 | 90.6 | . | 13.7 |
2 | DK160+100左 | 第三遍 | .2 | 13.5 | |
3 | DK160+130右 | 第三遍 | 90.8 | 13.7 | |
4 | DK160+160右 | 第三遍 | 88.8 | 13.7 | |
5 | DK160+190左 | 第三遍 | 90.4 | 13.7 | |
6 | DK160+220 中 | 第三遍 | 90.2 | 13.8 | |
7 | DK160+250 中 | 第三遍 | .2 | 13.6 | |
8 | DK160+080中 | 第四遍 | 91.2 | 91.10 | 13.5 |
9 | DK160+120左 | 第四遍 | 91.6 | 13.4 | |
10 | DK160+150中 | 第四遍 | 90.8 | 13.5 | |
11 | DK160+170中 | 第四遍 | 91.4 | 13.6 | |
12 | DK160+190右 | 第四遍 | 90.2 | 13.4 | |
13 | DK160+200左 | 第四遍 | 91.6 | 13.4 | |
14 | DK160+240左 | 第四遍 | 91.2 | 13.5 |
8、虚铺30cm第四层时松铺系数对照记录
桩号 | 松铺厚度(cm) | 压实厚度(cm) | 松铺系数 | |||
位置 | 左10m | 右10m | 左10m | 右10m | 左10m | 右10m |
DK160+070 | 31.5 | 30.9 | 25.8 | 26.2 | 1.22 | 1.18 |
DK160+120 | 31.2 | 31.2 | 26.2 | 25.8 | 1.19 | 1.17 |
DK160+160 | 30.9 | 31.2 | 26.2 | 26.4 | 1.18 | 1.18 |
DK160+230 | 30.2 | 30.7 | 25.8 | 26.2 | 1.17 | 1.17 |
5、对以上不同摊铺厚度的实验段均满足规范及设计要求,通过对实验结果进行对比分析可以得出如下结论。
六、试验结论及有关填筑参数
根据试验路段的试验数据表明,影响压实度的主要因素有:土质的含水量、松铺厚度、碾压遍数、压实机械的类型和功能及碾压速度等因素。当天然含水量处于最佳含水(±2%)状态下宜直接摊铺碾压,松铺厚度为35cm(机械利用率最高),采用LSS220自重20t振动压路机(碾压速度2~4Km/h)进行振动碾压,90区先静压1遍,再振动碾压2遍,最后静压1遍;当土质含水量过大时,要摊铺晾晒,绝对不宜直接进行摊铺碾压,否则只会出现大面积翻浆;当土质含水量过小时,要洒水闷料,绝对不宜直接进行摊铺碾压,否则只会出现松散、碾压不密实;当然填土的松铺厚度也会直接影响到压实度,一般松铺厚度控制在35cm左右。最佳填筑参数如下:
1、土方填筑松铺厚度35cm,松铺系数1.18;
2、土料含水量控制在13.6%左右即不大于最佳含水量±2%范围内开始辗压效果最好;
3、压实机械采用LSS220自重20T;90区路堤填筑时,先静压1遍(速度1.2Km/h),再振动碾压2遍(速度2.1Km/h-2.6Km/h),最后静压1遍(速度1.2Km/h);
4、机械组合:挖机2台、装载机1台、推土机1台、平地机1台,LSS220 20T压路机1台、自卸汽车7台、洒水车1台。
5、人员组合:施工总指挥1人、施工负责人1人、质检员1人、测量员1人、试验员1人、安全员1人、施工机械调配员1人、施工员1人、挖掘机司机1人、自卸式汽车司机7人、推土机司机1人、LSS220自重20T压路机司机1人、装载机司机1人、杂工4人。
6、本试验段总结适用于取土场位置为DK159+800路基右侧100m处的情况,其他取土场需另行进行试验段施作。
本次试验是成功的,施工工艺可作为对以后路基填筑施工控制的依据。
今后施工时应注意如下事项:
1路基填筑必须由低处向高处分层填筑,确保碾压均匀,松铺厚度不超过35cm;
2填料先用经监理工程师批准的土料,不得使用耕植土、淤泥填料,含石土方路基,其粒径不超过压实度的2/3,确保压实均匀,并在填筑下一层时,不致使上下层石块重叠避免碾压时不稳定,填料液限不超过50%,塑性指数不超过26%,含水量控制在最佳含水量的±2%范围内,否则进行洒水或晾晒;
3路基填筑施工期间,保证排水沟畅通,以免影响路基的填筑质量;
4路基顶面做成路拱,横坡度控制在4%,以利排水,填筑宽度适合比设计宽30cm,考虑休整边坡,以使路基宽度符合设计要求,并保证路基边缘的压实度。
通过本试验段的施工和总结,我部认为可以用此方案指导全标段路基土方填筑施工。
中铁一局西平铁路工程指挥部第二项目部
2009-09-08