渠道填筑工藝性試驗(yàn)方案

1、南水北調(diào)中線一期工程總干渠陶岔沙河南（委托建管項(xiàng)目）方城段第X施工標(biāo)段合同編號(hào)：渠道填筑工藝性試驗(yàn)方案批準(zhǔn)：審核：編制：中國(guó)水利水電第Z工程局有限公司南水北調(diào)中線工程方城段X標(biāo)項(xiàng)目部二 0年四月目錄1. 前言 12. 試驗(yàn)大綱編制及試驗(yàn)依據(jù) 13. 試驗(yàn)?zāi)康募霸囼?yàn)段的設(shè)置 24. 準(zhǔn)備工作 24.1 資源配置 24.2 料源選擇及前期試驗(yàn) 44.3 試驗(yàn)場(chǎng)地選擇及布置 45. 碾壓試驗(yàn) 55.1 取料和運(yùn)輸 55.2 攤鋪和平整 65.3 碾壓與檢測(cè) 65.4 結(jié)果整理與分析 86. 結(jié)論 87. 試驗(yàn)中需要注意的其它問(wèn)題 8渠堤填筑工藝 性試驗(yàn)方案1刖言南水北調(diào)中線一期總干渠陶岔渠首至沙河南

2、段工程方城段（以下簡(jiǎn)稱“方城段”）是總干渠陶岔渠首至沙河南段一個(gè)設(shè)計(jì)單元。方城段第Z施工標(biāo)段位于河南省 南陽(yáng)市方城縣境內(nèi)，起止里程為138+551145+651，全長(zhǎng)7.1km。改性土填筑方量30.13萬(wàn)用，其中主要為渠道4%H生土換填約22.26萬(wàn)m，渠堤外包4液性土換填 7.37萬(wàn)m；渡槽及倒虹吸15液性土換填約0.49萬(wàn)m;非改性土填筑為83.17萬(wàn)m3 根據(jù)招標(biāo)文件技術(shù)要求，為確定土料回填施工工藝、施工方法、施工機(jī)械和施工參數(shù) 以及壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)方法，需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)碾壓工藝試驗(yàn)。因此，初步擬定分四個(gè)區(qū)段進(jìn) 行碾壓工藝試驗(yàn)，四個(gè)區(qū)段劃分及開挖和填筑工程量見表1。在每個(gè)區(qū)段內(nèi)選擇具有代表性的料

3、作為碾壓工藝試驗(yàn)料源，對(duì)于每個(gè)區(qū)段內(nèi)的料源，若經(jīng)過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn) 土的壓實(shí)性質(zhì)有大的變化，則對(duì)于壓實(shí)性有變化的土源，另行增加碾壓試驗(yàn)。表1擬進(jìn)行碾壓試驗(yàn)的四個(gè)代表性區(qū)段區(qū)段樁號(hào)（起）樁號(hào)（止）區(qū)段長(zhǎng)度（km）開挖量 （萬(wàn)卅）回填量 （萬(wàn)m）備注I區(qū)段138+551140+1001.5491.63.84%n區(qū)段結(jié)構(gòu)物/0.490.4915%川區(qū)段141+700145+651295137.0437.04弱膨脹土w區(qū)段141+700145+651295146.1346.13粘性土合 計(jì)4.43630.1330.13/2試驗(yàn)大綱編制及試驗(yàn)依據(jù)1）“南水北調(diào)中線一期工程總干渠陶岔沙河南（委托建管項(xiàng)目）方

4、城段第 Z施 工標(biāo)段招標(biāo)文件第一卷商務(wù)文件、第二卷技術(shù)條款、第Z卷招標(biāo)圖冊(cè)”；2） “南水北調(diào)中線一期工程總干渠陶岔沙河南（委托建管項(xiàng)目）方城段第Z 施工標(biāo)段結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)圖紙”；3）“南水北調(diào)工程文件選編第一冊(cè)”；4） “南水北調(diào)中線一期工程總干渠陶岔沙河南方城段第Z施工標(biāo)段渠道施工設(shè) 計(jì)圖紙”;5）土工試驗(yàn)規(guī)程（SL237-1999）;6）堤防工程施工規(guī)范（SL260-98）;3試驗(yàn)?zāi)康募霸囼?yàn)段的設(shè)置1）試驗(yàn)?zāi)康模?）確定本地區(qū)經(jīng)濟(jì)合理滿足要求的填料；（2）選定合理的施工程序、良好的施工工藝及滿足施工要求的機(jī)械組合；（3） 根據(jù)壓實(shí)度要求確定各類壓實(shí)機(jī)械組合作用下的填料虛鋪厚度、松鋪系數(shù)、 碾

5、壓方式、碾壓遍數(shù)和施工最佳控制含水量等施工參數(shù)，選定經(jīng)濟(jì)合理的檢測(cè)手段；（4）通過(guò)試驗(yàn)確定碾壓后壓實(shí)度是否滿足設(shè)計(jì)要求。（5） 指導(dǎo)本標(biāo)段填筑施工的施工工藝（含檢測(cè)手段），并達(dá)到技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。2）試驗(yàn)段選擇根據(jù)目前施工圖、取土場(chǎng)及現(xiàn)場(chǎng)交通等實(shí)際情況綜合分析，分別將 138+551138+660、138+700138+808、141+400141+508、141+550141+658、 段定為填筑施工試驗(yàn)段，試驗(yàn)段各長(zhǎng) 108.0m。1區(qū)段渠堤填料為4% U區(qū)段結(jié)構(gòu)物 填料為15%K泥改性土，川區(qū)段為弱膨脹土，W區(qū)段為粘土。3）試驗(yàn)時(shí)間計(jì)劃安排在原地面清表施工完成后進(jìn)行。I區(qū)段和U區(qū)段初步擬定于

6、2011年4月10日2011年4月20日。IH區(qū)段和W區(qū)段初步擬定于 2011年4月20日2011年4 月30日。4準(zhǔn)備工作4.1資源配置4.1.1機(jī)械設(shè)備配置施工人員、機(jī)械設(shè)備及測(cè)量、檢測(cè)設(shè)備配置情況施工人員、機(jī)械設(shè)備及測(cè)量、檢測(cè)設(shè)備配置情況分別見下表2。表2施工人員配置表序號(hào)人員人員數(shù)量備注1施工負(fù)責(zé)人1負(fù)責(zé)施工管理工作2技術(shù)負(fù)責(zé)人1負(fù)責(zé)全面技術(shù)工作3現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人1負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題的協(xié)調(diào)解決工作4現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員1負(fù)責(zé)整理收集現(xiàn)場(chǎng)施工資料5測(cè)量人員3負(fù)責(zé)邊線和高程控制工作6試驗(yàn)人員4負(fù)責(zé)土料含水量檢測(cè)和碾壓試驗(yàn)檢測(cè)工作7操作工人48機(jī)械手29司機(jī)2運(yùn)輸填料工作10其他2指揮車輛、輔佐推土機(jī)局部

7、人工平整11合計(jì)21續(xù)表2施工機(jī)械設(shè)備配置表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量狀態(tài)1改良土拌和站/座1新建2挖掘機(jī)PC-200臺(tái)1良好3振動(dòng)壓路機(jī)LSS250/25t臺(tái)1良好4振動(dòng)壓路機(jī)20t臺(tái)1良好5自卸車20t輛3良好6平地機(jī)JR180臺(tái)1良好7灑水車CA10B輛1良好8裝載機(jī)ZL50臺(tái)1良好續(xù)表2測(cè)量、檢測(cè)儀器配置表序號(hào)儀器設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1全站儀TCR702套12水準(zhǔn)儀NA728臺(tái)13水準(zhǔn)尺5 m鋁合金尺把14灌砂筒0 150mm個(gè)15案秤AGT-10套16環(huán)刀500cm個(gè)407電子天平HZF-B6000臺(tái)18電子天平Y(jié)P5102臺(tái)19電熱恒溫干燥箱101-2A臺(tái)210電動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)擊

8、頭儀2.5kg套1續(xù)表2.各碾壓試驗(yàn)區(qū)段振動(dòng)碾配置及技術(shù)參數(shù)區(qū)段振動(dòng)碾名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量何載(t)激振力(KN振動(dòng)頻率(Hz)I區(qū)段凸塊振動(dòng)碾LSS250臺(tái)125t400/26028n區(qū)段凸塊振動(dòng)碾LSS250臺(tái)125t400/260284.1.2人員配置碾壓試驗(yàn)檢測(cè)人員配置見表3。表3.碾壓試驗(yàn)檢測(cè)人員配置序號(hào)姓名檢測(cè)專業(yè)檢測(cè)證書編號(hào)1巖土2水工材料試驗(yàn)，金屬結(jié)構(gòu)3建筑材料4土工5建筑材料6土工4.2料源選擇及前期試驗(yàn)擬在營(yíng)地設(shè)置一座改性土拌和站， 進(jìn)行改性土的拌制。試驗(yàn)段改性土拌制用土選 用沿線開挖的粘土和弱膨脹土即可滿足施工需要。在每個(gè)區(qū)段內(nèi)選擇滿足填筑技術(shù)要求的不少于 2個(gè)代表性土樣

9、，依據(jù)土工試驗(yàn) 規(guī)程(SL237-1999)分別進(jìn)行天然含水率、自由膨脹率、粘粒含量、塑性指數(shù)、標(biāo) 準(zhǔn)擊實(shí)等試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)施工的相關(guān)指標(biāo)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，判斷料源土是否有大的變化， 若有變化，在該區(qū)段內(nèi)則增加碾壓試驗(yàn)次數(shù)。同時(shí)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)獲得的最優(yōu)含 水率，計(jì)算天然含水率與最優(yōu)含水率差值，若差值在-2%3%之間，則表明料源土天然含水率符合填筑技術(shù)要求，可以直接用于碾壓填筑試驗(yàn)；若差值大于3%則表明料 源天然含水率過(guò)大，將采取涼曬處理，直至含水率降到符合填筑土料技術(shù)要求，方可 用于填筑碾壓試驗(yàn)；若差值小于-2%,則表明料源土的天然含水率小于填筑技術(shù)要求， 將采用拌合加水以提高土料含水率到規(guī)定范圍

10、。4.3試驗(yàn)場(chǎng)地選擇及布置在每個(gè)區(qū)段的渠堤填筑范圍內(nèi)，沿渠道軸線方向，平行渠道，選擇一段長(zhǎng)度為 108m寬度為兩邊各超出該處渠堤堤身設(shè)計(jì)基面的寬度0.5m，作為碾壓試驗(yàn)區(qū)。試驗(yàn)區(qū)按照渠堤填筑技術(shù)要求進(jìn)行清基，清除表層不少于0.3m腐植土層和一切雜物，經(jīng)驗(yàn)收合格后，按照填筑技術(shù)要求，采用不小于10t的振動(dòng)碾，碾壓不少于5遍，作為試驗(yàn)基層，在其上布置試驗(yàn)區(qū)。試驗(yàn)區(qū)分為A B C D區(qū)段。試驗(yàn)區(qū)平面布置圖見圖1示意圖1.圖中單位：m試驗(yàn)區(qū)平面布置示意圖It度寬筑填驗(yàn)試寬計(jì)設(shè)堤渠5碾壓試驗(yàn)5.1取料和運(yùn)輸(1) 改性土拌制采用具有自動(dòng)計(jì)量的拌和站進(jìn)行配料拌和。 拌和站必須經(jīng)業(yè)主和監(jiān)理單位驗(yàn)收合 格后方

11、可使用。拌和前先測(cè)定土的含水率，如混合料的含水率低于最優(yōu)含水率，則按 混合料含水率為最優(yōu)含水率計(jì)算需增加水量，再將該土料與摻合劑和水按改性土的最大干密度和最優(yōu)含水率確疋的重量配合比，確疋生產(chǎn)配合比，按生產(chǎn)配合比進(jìn)行計(jì)量配料。為保證填筑質(zhì)量，改性土填料應(yīng)隨拌隨用，拌制后應(yīng)均勻，試驗(yàn)員定時(shí)在出料 口檢測(cè)摻灰比，含灰量偏差控制在-0.5%+1.0%內(nèi)o(2) 粘土和弱膨脹土經(jīng)檢測(cè)滿足填筑技術(shù)要求的合格土料，采用液壓挖掘機(jī)立向挖掘取料，以便于土 料混合。采用20t自卸卡車運(yùn)輸至填筑試驗(yàn)區(qū)，取料過(guò)程中將直徑大于 10cm的土塊 破碎。(3) 運(yùn)輸經(jīng)檢測(cè)滿足填筑技術(shù)要求的粘土和弱膨脹土，采用液壓挖掘機(jī)立向

12、挖掘取料，以便于土料混合。取料和運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)控制土塊最大粒徑不大于 10cm采用20t自卸卡 車運(yùn)至拌和站生產(chǎn)，再將拌和好的混合料運(yùn)至試驗(yàn)段現(xiàn)場(chǎng)， 混合料在運(yùn)送過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行覆蓋，減少水分流失5.2攤鋪和平整A、B、C、D區(qū)段分別控制鋪土厚度為 25、30、35、40cm采用測(cè)量點(diǎn)觀測(cè)和標(biāo) 識(shí)線控制鋪料厚度，即鋪料前在每區(qū)沿中心軸線方向每間隔3m設(shè)一觀測(cè)點(diǎn)，測(cè)量基準(zhǔn)高程；同時(shí)，在試驗(yàn)區(qū)邊界外側(cè)，平行中心軸線且距離試驗(yàn)區(qū)邊界線0.5m處，沿平行試驗(yàn)區(qū)中心軸線方向布置兩條標(biāo)識(shí)線，采用鋼筋標(biāo)桿上做25、30、35、40cm標(biāo)記，并在標(biāo)記處將兩相鄰鋼筋標(biāo)桿拉上醒目的標(biāo)識(shí)線，以供攤鋪時(shí)，作為推土機(jī)、平 地機(jī)

13、司機(jī)的參照，試驗(yàn)區(qū)攤鋪外側(cè)邊線，至少應(yīng)超出渠堤兩側(cè)設(shè)計(jì)邊線各 0.30m以上。 初步攤鋪完成后，在試驗(yàn)區(qū)中心線對(duì)應(yīng)測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量鋪料厚度，若不滿足要求，則修 整，直至達(dá)到滿足不超過(guò)計(jì)劃鋪料厚度的土 2cm誤差。攤鋪采用退鋪法，由自卸車卸料，裝載機(jī)初平，平地機(jī)精平，局部凹坑采用人工 修整，攤鋪厚度應(yīng)滿足要求，且平順均勻，以保證壓路機(jī)碾壓輪表面能基本均勻接觸 層面，達(dá)到壓實(shí)效果。相鄰區(qū)段接觸區(qū)處，因存在鋪料厚度高差，相鄰接觸區(qū)控制高 差形成的坡度不陡于1： 3的坡比要求。攤鋪和平整完成后的試驗(yàn)區(qū)平面示意圖見圖 2，立面示意圖見圖3。圖中單位：mhl度寬筑填驗(yàn)試寬計(jì)設(shè)堤渠圖2.攤鋪和平整完成后的試驗(yàn)區(qū)

14、平面示意圖圖中單位：m圖3.攤鋪和平整完成后的試驗(yàn)區(qū)立面示意圖5.3碾壓與檢測(cè)(1)改性土攤鋪完成后，在試驗(yàn)區(qū)中心軸線上與基層測(cè)定對(duì)應(yīng)點(diǎn)處測(cè)量高程，滿足鋪料厚度 要求，方可開始碾壓。碾壓行駛采用沿試驗(yàn)區(qū)中心軸線方向， 平行中心軸線按照初壓、 復(fù)壓、終壓步驟進(jìn)行。初壓宜低速，復(fù)壓宜中速、終壓應(yīng)快速。相鄰碾跡軌跡及相鄰 材料連接處的碾壓不少于 0.50m的搭接，避免漏壓。首先，將 A B、C、D區(qū)段全部 碾壓4遍。(2)粘土和弱膨脹土攤鋪完成后，在試驗(yàn)區(qū)中心軸線上與基層測(cè)定對(duì)應(yīng)點(diǎn)處測(cè)量高程，滿足鋪料厚度要求，方可開始碾壓。碾壓行駛采用沿試驗(yàn)區(qū)中心軸線方向，平行中心軸線采用低擋 行駛，相鄰碾跡軌跡及

15、相鄰材料連接處的碾壓不少于0.50m的搭接，避免漏壓。首先，將A、B、C、D區(qū)段全部碾壓6遍。然后，在試驗(yàn)區(qū)中心線上與基層對(duì)應(yīng)點(diǎn)觀測(cè)各點(diǎn)高程。觀測(cè)完畢，現(xiàn)場(chǎng)采用500cn3環(huán)刀法或150cm灌砂法檢測(cè)密度，采用室內(nèi)烘箱法測(cè)含水率，換算出干密度，計(jì)算壓 實(shí)度。取樣檢測(cè)結(jié)束，再按前述碾壓要求，將A、B、C、D區(qū)碾壓2遍，再按上述要求測(cè)量高程和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，直至I區(qū)段和U區(qū)段完成4、& 8 10、四個(gè)遍數(shù)、川區(qū)段和W區(qū)段完成6、8、10、12四個(gè)遍數(shù)的碾壓和檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)，每區(qū)取樣6個(gè)點(diǎn)，檢測(cè)點(diǎn)應(yīng)均勻分布在試驗(yàn)區(qū)，其中至少4個(gè)以上檢測(cè)點(diǎn)應(yīng)選擇在距離試驗(yàn)層邊線0.5m處，取樣位置平面布置見圖4示意。

16、每個(gè)取樣點(diǎn)，應(yīng)在壓實(shí)層的下部 1/3處采取。同 區(qū)不同碾壓遍數(shù)后的檢測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)至少距離上次碾壓遍數(shù)完成后的檢測(cè)點(diǎn)0.5m以上，避免檢測(cè)點(diǎn)位置重合而影響檢測(cè)結(jié)果。檢測(cè)點(diǎn)編號(hào)采取如下方法，如：A區(qū)不同碾壓遍數(shù)的檢測(cè)點(diǎn)編號(hào)，碾壓 4遍時(shí)：檢測(cè)點(diǎn)分別編為：A4-1，A4-2，”A4-6; 6遍時(shí)編為：A6-1，A6-2，, A6-6; 8 遍時(shí)編為：A8-1，A8-2，,A8-6;其它各區(qū)編法相同，只將區(qū)號(hào)替換為相應(yīng)的 B C D區(qū)即可。Jjj皿丨 11 11 V 1 1h:°98 H圖中單位：m度寬計(jì)設(shè)堤渠圖 4. 檢測(cè)點(diǎn)位置布置示意圖含水量適宜的填料應(yīng)及時(shí)碾壓， 防止松散填料在空氣中暴露

17、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)， 導(dǎo)致含水 量損失難以壓實(shí)。含水量不適宜的填料應(yīng)進(jìn)行調(diào)整處理后方可碾壓。5.4 結(jié)果整理與分析根據(jù)碾壓試驗(yàn)獲得的結(jié)果， 繪制干密度和壓實(shí)度分別與鋪土厚度的關(guān)系曲線； 干 密度和壓實(shí)度分別與碾壓遍數(shù)的關(guān)系曲線；干密度和壓實(shí)度與松鋪系數(shù)的關(guān)系曲線。依據(jù)堤防工程施工規(guī)范(SL260-98)對(duì)碾壓試驗(yàn)結(jié)果作出評(píng)定，并根據(jù)各曲線分 析成果，確定滿足填筑設(shè)計(jì)技術(shù)要求的適宜的鋪土厚度和最佳碾壓遍數(shù)等施工參數(shù)。6. 結(jié)論總結(jié)碾壓試驗(yàn)成果， 確定滿足填筑技術(shù)要求，用以指導(dǎo)施工的填筑施工參數(shù)和施 工工藝流程。7. 試驗(yàn)中需要注意的其它問(wèn)題1) 碾壓試驗(yàn)完成后，采取挖除處理；2) 碾壓試驗(yàn)盡量避免在負(fù)溫條件下進(jìn)行。 對(duì)于無(wú)法避免在負(fù)溫下進(jìn)行時(shí)， 且氣溫不低于-10 C時(shí)，可對(duì)料源用于試驗(yàn)的土料和試驗(yàn)層進(jìn)行保溫覆蓋。負(fù)溫施工時(shí)，應(yīng) 取正溫土料，且裝土、運(yùn)土、攤鋪、碾壓、檢測(cè)