高速公路路基实验段总结报告_路基试验段总结报告
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丽温高速公路第11合同段K210+950~K211+150
路堤填筑试验段技术总结
二○○二年十月十二日
K129+160~K129+260试验段技术总结报告
第4合同段项目经理部
1、试验段工程概况
孝襄高速公路第11合同段内K207+800~K219+574设计为膨胀土地段,为了掌握膨胀土路堤填筑施工工艺,我项目部会同监理工程师现场调查,研究决定选在K210+950~K211+150(L=200米)作为膨胀土路堤填筑试验段。
K210+950~K211+150段原地面沿西北方向呈上坡趋势,K210+950处路堤断面设计中心填土高5.7m,K211+150处填高2.4m,该段设计填方2.5万方。填料采用K211+200~K211+400段路堑挖方,此段土质取样经土工试验分析,分析数据见试验段填料土工试验成果书。该段路堑内土为弱膨胀土,依据孝襄高速公路土建施工招标文件第二卷“技术规范”要求掺6%石灰改良,进行填筑。
试验段路堤填筑自2002年9月10日开工,截止10月10日分层改良填筑6层,填高1.5m。主要施工机械配备如下:
2、土工试验2002年9月5日驻地监理工程师与经理部试验室土工试验工程师一同在K211+380路堑内取土试验,取土深度2.0m,试验结果如下:
3、路基填筑试验
3.1试验段施工思路及方法
清表填前碾压合格后,根据所要填筑路堤面积按30cm虚铺厚度计算上土数量,用洒灰点的办法控制上土位置,初平后测定天然含水量,视天然含水量是否在最佳含水量的±2%范围内决定洒水或晾晒,天然含水量满足要求后精平测出填料的平均厚度做为松铺厚度,采用正确的压实方式,每碾压一遍测定一次压实度直至达到规定的压实度要求,准确地记录下压实度和压实遍数。
3.1.1确定施工土方量
根据室内测定的填料物理性质指标,计算一定路段长度面积的上土量V
V=B×L×H
式中:V—上土方量;
B—该层路基填土宽度;
L—填土长度;
H—达到某一压实程度下的压实厚度
按上面方法计算出上土数量后,再根据土方运输车辆运土能力,计算出在拟定的试验段内每层填筑而上土车数。3.1.2填筑试验
根据以上计算的上土车数采取有效措施控制好上土量,测定天然含水量,合理使用整平及压实机械,并将精平后的平均厚度做为松铺厚度。采用正确的压实方式,每碾压一遍测定一次压实度,准确地记录下达到压实度所需压实遍数。具体做法如下:
(1)、路基上土前,整平放出路基中线及边线,并沿路线方向每隔10m,每一横断面测5点标高。
(2)、设专人负责控制上车车数。
(3)、平地机精平后,压路机碾压前,测出填料的容重,每隔10m每一横断面测5处土方摊铺厚度,取算术平均值厚度做为实测松铺厚度。
(4)、压路机碾压行驶开始慢速,最大行驶速度4Km/h,由两边向中间,纵向进退式进行,纵向轮迹重叠0.5m,横向重叠1.5m。碾压后表面无明显压痕。
(5)、碾压完毕合格后,同样每隔10m每一横断面测5处标高以确定压实厚度,取平均值做为压实存度,计算出压实系数。
3.2试验过程 3.2.1清除地表腐植土
根据规范要求,清除50cm地表,使路基基底面形成路拱,在路基坡脚施工范围为湿地外1m处挖排水沟,由于地表较湿,进行清表后地表晾晒,之后进行填前碾压,碾压检测合格后(压实度>86%)进行第一层土方填筑。
3.2.2测量放线
进行路基填筑前填筑坡脚放样,测出地面标高,用白灰洒出路基填筑边线、中线和上土位置灰点,并用竹杆标示出上土高度。
3.3.3采用多种压实工艺填筑了6层土,对各层压实效果进行了分析比较,具体实施过程如下:
(1)填筑第1层(素土)在试验段内按计算的上土车数均匀倒土,虚铺厚度为40cm(用竹杆标出虚铺标高),测出含水量为18%。派专人指挥,用TY160和TY220推土机分左右两幅进行初平,用PY160B平地机进行终平,达到平整度要求后测出填料容重。用CA25D压路机静压2遍,用核子密度仪检测,这时压实度可达到40%左右,虚土下沉量平均为40 mm。用CA25D振动压路机振动碾压第1遍,下沉量为20mm,压实度提高到50%。振动碾压第2遍,下沉量为12 mm,压实度为70%。振动碾压第3遍,下沉量为5 mm,压实度为84%。振动碾压第4遍,下沉量为2 mm,压实度为93%。静压2遍。经监理工程师复测合格,压实系数0.737。碾压后的表面有明显裂迹,初步认为振动碾压次数过多。
(2)填筑第2层(掺6%石灰)
上土平整同上,虚铺厚度30cm,计算每袋石灰(25Kg/袋)应铺面积:
计算公式:6%×0.3×L×γ×a2=25 式中: L—压实系数
γ—土的干容重,1.83×103kg/m3 a2—摊铺面积
利用计算公式可得:a=0.972m≈1m 划格(约1m×1m)并洒石灰,后用路拌机拌合灰土,测出含水量为17%。碾压采用CA25D振动压路机,先进行静压2遍,下沉量为30 mm,压实度为50%。振动碾压第1遍,下沉量为16 mm,压实度为65%。振压第2遍,下沉量为10 mm,压实度为91%。振压第3遍,下沉量为3 mm,压实度为94%。静压2遍。经监理工程师复测合格,压实系数0.803。碾压后的表面有无明显裂纹,光洁。
(3)填筑第3层(素土)
上土平整同上,虚铺厚度30cm,测出含水量为18%。碾压采用BW219PHD振动压路机静压1遍,下沉量为30mm,压实度为40%。振压第1遍,下沉量为18 mm,压实度为70%。振压第2遍,下沉量为8 mm,压实度为88%。振压第3遍,下沉量为2 mm,压实度为93%。再静压2遍用灌砂法检测,压实度为94%。经监理工程师复测合格,压实系数0.807。碾压后的表面有细小裂纹,光洁。
3.3.4填筑第4层(掺6%石灰)
上土、平整、上灰及灰土拌和同第2层,虚铺厚度30cm,测出含水量为16.3%。碾压采用BW219PHD振动压路机静压2遍,下沉量为31 mm,压实度为40%。振压第1遍,下沉量为20 mm,压实度为70%。振压第2遍,下沉量为7mm,压实度为89%。振压第3遍,下沉量为2 mm,压实度为93%。再静压2遍用灌砂法检测,压实度为94.5%。经监理工程师复测合格,压实系数0.8。
3.3.5填筑第5层(素土)上土平整同上,虚铺厚度30cm,测出含水量为21.3%。碾压采用CA25D振动压路机。静压2遍,振压5遍,经检测,含水量已超过最佳含水量5.5%,压实度为88%,表层光洁、潮湿。再静压3遍,振压3遍,未达到压实度规定值。最终翻开填层晾晒,待测定含水量在17.3%左右时开始碾压。
静压2遍,下沉量为30mm,压实度为40%;振压第1遍,下沉量为20 mm,压实度为60%;振压第2遍,下沉量为11 mm,压实度为75%;振压第3遍,下沉量为5 mm,压实度为86%;振压第4遍,下沉量为1 mm,压实度为92%;再静压2遍用灌砂法检测,压实度为95%,灌砂法测压实度达93.1%。表层有细小裂纹。经监理工程师复测合格,压实系数0.777。
3.3.6填筑第6层(掺6%石灰)
上土、平整、上灰及灰土拌和同第2层,虚铺厚度30cm,测出含水量为16.7%。碾压采用CA25D振动压路机静压2遍,下沉量为28 mm,压实度为45%。振压第1遍,下沉量为19 mm,压实度为70%。振压第2遍,下沉量为9 mm,压实度为87%。振压第3遍,下沉量为3 mm,压实度为94%。再静压2遍压实度为95%。用灌砂法检测,压实度为94.2%。经监理工程师复测合格,压实系数0.803。
根据现场碾压试验结果,因考虑到标段内主要压实设备为CA25D系列压路机,根据压实质量情况,认为第3层(素土),第6层(灰土)的填筑压实工艺较为合理。填筑压实工艺(第3层和第6层)压实度与碾压遍数关系曲线如图3所示。
素土压实度与碾压遍数关系曲线图
灰土压实度与碾压遍数关系曲线图
4、几点体会
(1)压实度与碾压机械的选择有关。采用CA25D光轮压路机,松辅厚度为30cm,静压2遍、振动碾压4遍、静压2遍,压实都可达到93%以上。而采用BW219PHD 光轮压路机,静压2遍、振动碾压3遍、静压2遍,压实度都可达到93%以上。
(2)压实度与碾压机械行进速度、钢轮的叠合面积有关。
(3)压产度与填料的最佳含水量密切相关。填料的含水量密切相关。填料的含水量如能控制在最佳的范围内,即可达到理想的碾压效果。
(4)据计算分析,灰土填料的最大干容重在1.7g/cm3内,含水量16.5%~21%之间,环刀湿土净重只要达540g以上,压实度均可达到93%;素土填料的最大干容重在1.83g/cm3内,含水量16.5~21.0%,环刀湿土净重只要达560g以上,压实度均可达到93%。
5、试验段施工经验对标段内路堤填筑作业的指导意义。
(1)通过试验段填筑填筑作业(特别是对CA25D系列压路机),测定的压实度与碾压遍数关系参数,对标段路堤施工具有一定指导意义,通过其它填方段施工情况来看(特别是弱膨胀土填料地段),含水量在最佳含水量(±3%)以内,一般静压2遍,振动碾压4遍,再静压2遍压实度能达到93%以上。这样,现场施工人员能通过压实遍数大概掌握压实度情况,以便及时通知试验人员到施工现场进行压实度检测,减轻了试验人员工作量,也提高了施工进度。
(2)我标段1工区填料主要是砂性土(塑性指数为6),通过现场检测发现,在填筑过程中,填料水份容易损失,而且振动碾压过多反而对压实度没有多大提高,通过反复试验总结出更多次的静压对压实度提高更有利,现在我们一般先静压2遍,振动碾压1~2遍,再静压5~6遍就能满足压实度要求。