前三家子取土场砂砾类AB组填料场外掺配试验总结XIAOGAI

1、TA1-4 施工组织设计（方案）报审表工程项目名称 ：新建哈尔滨至大连铁路客运专线 编号：致：哈大铁路客运专线西安铁一院上海先行联合体监理站： 我单位根据施工合同的有关规定已编制完成前三家子取土场砂砾类AB组填料场外掺配试验总结，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审查并指导D1K489+219D1K492+576.12段路基基床以下路堤填筑施工。 附： 前三家子取土场砂砾类AB组填料场外掺配试验总结 承包单位(章) 施工单位(章) 指 挥 长 项 目 经 理 日 期 日 期 专业监理工程师审查意见： 专业监理工程师 日 期 监理分站审核意见： 监理分站（章） 监理分站长 日 期 监理站审核意

2、见：监理站（章） 监理站长 日 期 注：1、本表一式5份，承包单位2份，监理单位2份，指挥部1份。2、本表适用于标段一般工程施工组织设计审批。新建哈尔滨至大连铁路客运专线前三家子取土场砂砾类AB组填料场外掺配试验总结编制： 审核： 批准： 中国建筑第五工程局有限公司哈大客专TJ-2标段项目经理部二OO八年九月前三家子取土场砂砾类AB组填料场外掺配试验总结一、 工程概况哈大客运专线TJ-2标D1K489219D1K492576.12段路基工点位于辽宁省开原市三家子乡，总长度为3357.12m。地基处理形式采用CFG桩。工点范围内以填方形式通过，最大填筑高度7.0m，设计填筑AB料528131立方

3、米（其中基床以下路堤填料352739立方米，基床底层下部填料115962立方米，基床底层上部防冻层填料59430立方米）。AB料取自D1K492+700右侧1.5km开原市前三家子的设计取土场。二、 填料室内试验1、设计取土场天然填料室内试验取设计取土场填料土样进行土工试验，根据土场情况，分别选13个取样点，在深2m和4m处共取了26个土样，合成为13组样本进行筛分试验，试验结果为：2mm以上颗粒质量百分率在41.7%52.7%，不均匀系数9.7215.82之间，曲率系数0.210.80之间，级配不良。根据«客运专线铁路路基工程施工技术指南»附录A有关标准，判定该取土场土质

4、类别为细圆砾及砾砂,属B组填料。对上面13组天然填料筛分报告进行分析情况如下： 首先将天然砂砾的13份报告的筛分结果平均值级配曲线与A组填料砂砾石级配曲线进行比较。结果如图：注：粗线为基床表层级配砂砾石的级配范围，细线为天然砂砾级配线由颗粒分析图可以看出20mm、10 mm、5 mm、1 mm筛上的颗粒含量曲线与标准曲线的最小值还有很大距离。通过计算要使天然砂砾级配达到A组填料的要求，首先要将5mm、50.075mm、0.075mm以下颗粒分开，然后将50.075mm的颗粒去掉70%。结果如图： 从原材料筛分结果可知原天然砂砾5mm以上占33.0%；5mm0.075mm占65.6%；5mm以下

5、占1.4%；调整后各颗粒含量所占总质量的百分比为5mm以上占61.0%；5mm0.075mm占36.4%；5mm以下占2.6%；级配情况为：不均匀系数Cu=27.50；曲率 Cc=1.10，为A组填料。调整后天然砂砾5mm0.075mm将去掉70% ，那么调整后天然砂砾的利用率为54.1% （ 计算式：0.33+（0.656×（10.700）+1.4=0.541）。根据以上分析另取代表性样品进行分离，把0.075mm5mm之间的颗粒去掉70%后，再把筛余料进行重新组合筛分，组合后的颗粒级配曲线接近A组填料曲线。结果如图：调整后实际筛分结果与前13个样品代表值分析结果相吻合，其级配情况

6、为：0.075mm以下颗粒含量为0.9%，0.075mm5mm之间的颗粒含量为33.3%，5mm以上颗粒含量为65.8%。不均匀系数Cu=19.83；曲率 Cc=2.03，为A组填料。（检验报告见附件二）小结：原土场天然填料各种级配颗粒含量平均值为0.075mm以下颗粒含量为1.4%，0.075mm5mm之间的颗粒含量为65.6%，5mm以上颗粒含量为33.0%。那么调整后的天然填料利用率为54.1%（检验报告见附件一），取土场储量根本无法满足此利用率，此土场在清河流域周围均为当地采沙场，且0.075mm以下细粒土含量太少，在实际填筑中仍达不到密实状态，强度无法满足路基各项检测指标的要求，实际

7、现场操作中专门筛分0.075mm以下的颗粒也不现实，难以达到室内标准，且增加的费用很大。选择以原土场天然填料为母料外掺采砂场筛分的粗圆砾和另选取土场的粉质黏土的方案进行场外掺配填筑碾压试验，此方案料源丰富，使用简单，方便施工，较为经济。三、场外掺配试验准备工作1、试验场地选择在线路D1K490+380右侧1000m的河滩地上，选取一块场地，其平面尺寸为25×12m，作为路基场外填筑试验段，场地基底采用细圆砾混合料掺2.5%水泥进行处理后压实，延时24小时后，经检测Evd 与Ev2指标满足基底承载力要求。（检验报告见附件二）2、施工机械组合表2-1 填筑试验施工机械配置表设备名称规格型

8、号功率或吨位出厂日期数量工作内容挖掘机PC220220kw20061台装料及掺配推土机山推160160kw20051台平场压路机YZ2020t20051台碾压自卸汽车东风20m320061台运输装载机LG503m320071台装料平地机115kw20071台平整3、主要人员配置项目部总工程师：吉回照项目部副总工程师:杨森项目部工程部部长：陈立军项目部安质部部长：杜清泉中心试验室主任:肖小明中心试验室试验工程师:孙立俊路基四队技术负责人:张清路基四队试验负责人:石小军现场试验人员:5人作业人员：10人4、主要试验检测仪器配置Evd检测仪1套、Ev2检测仪1套、K30检测仪1套、灌水法检测仪1套5

9、、检测项目及压实标准表5-1 基床以下路堤压实标准表项目基床以下路堤压实标准备注地基系数K30（MPa/m）130本试验段采用20吨压路机进行压实施工动态变形模量Evd（MPa）35变形模量Ev2（MPa）45孔隙率n（%）<31压实系数0.92四、场外填筑试验方案1、取土场天然填料填筑试验现场施工工艺：松铺厚度按30cm控制，推土机摊铺，平地机整平，碾压顺序为先静压1遍 弱振1遍 强振4遍，最后静压1遍收光，测量压实厚度为28cm。Evd指标不能满足标准要求。重新强振2遍，静压1遍，再度检测，Evd指标仍不能满足标准要求。从现场填筑情况看填料表层松散, 达不到密实状态，天然填料的强度无

10、法满足路基各项检测指标的要求。该土场需要掺配处理。检测结果见表1-1，检测报告见附件三。表1-1 取土场天然料填筑检测指标结果汇总表填料名 称细圆砾规定值实测值第一层EVd3515.918.118.719.017.517.8n<31%232423232423K0.920.980.970.980.980.970.982、填料来源根据天然填料填筑试验结果，该土场需要掺配处理。各种掺配料的来源情况：细圆砾料来自设计取土场，颗粒含量在5mm以上的粗颗粒占27.2%40.5%；粉质黏土来源于开原市业民镇英守屯村取土场， 0.075mm以下的细颗粒占76.3%，液限WL=28.6，塑限WP=14.1

11、，塑性指数IP=14.5符合要求。粗圆砾采用清河砂场筛分后的粗颗粒，颗粒粒径在5-40mm之间。（掺配原材料检验报告见附件一）3、试验配比选定根据客运专线铁路路基工程施工技术指南、哈大公司路基检测和质量控制指导意见以及郑西、武广客专施工经验，以5mm以上粗颗粒含量不小于60%，0.075mm以下的细颗粒含量不大于10%的原则进行掺配。选定下列三种掺配方案：表3-1 砂砾料掺配方案选定表序号填料名称细圆砾土粗圆砾粉质黏土备注方案1配合比1 0.67 0.15 5mm以上粗颗粒含量占55占总质量百分率(%)55378方案2配合比1 0.920.175mm以上粗颗粒含量占60占总质量百分率(%)48

12、 448 方案3配合比1 1.3 0.2 5mm以上粗颗粒含量占65占总质量百分率(%)4052 8根据室内最大干密度试验确定最佳含水量为4.0%6.0%之间。4、检测方案每层先用Evd进行检测，再用Ev2检测，均符合要求后再检测K30、孔隙率与压实度。如Evd不符合要求，则放弃其它检测项目。五、掺配方案现场填筑试验5.1按方案1掺配后填筑试验填筑第一层：掺配后各项指标为：颗粒密度2.66g/cm3，最大干密度2.13g/cm3,最佳含水率5.5%。大于5mm的粗颗粒含量为55.4%，最大颗粒粒径为40mm，0.075mm以下细颗粒含量9.6%，不均匀系数171.75，曲率系数1.47，级配良

13、好，填料等级为A组。现场施工工艺：松铺厚度按35cm控制，推土机摊铺，平地机整平，现场含水量各测点检测结果为5.05.6%。碾压顺序为先静压1遍 弱振1遍 强振4遍，最后静压1遍收光，测量压实厚度为28cm。Evd指标不能满足标准要求。重新强振2遍，静压1遍，再度检测，Evd指标仍不能满足标准要求。检测结果汇总见表5-1，检测试验报告见附件四。碾压遍数十一遍仍达不到要求，故放弃此配合比并清除该层填料。表5-1 方案一填筑碾压后检测指标统计表填料名 称方案一掺配后填料规定值实测值123456K30130EV245EVd3529.631.529.828.425.122.1n<31%23242

14、3232423K0.920.980.970.980.980.970.98注：根据试验方案，如Evd达不到要求则其它项目不检测。5.2按方案2掺配后填筑试验填筑第一层：掺配后各项指标为：颗粒密度2.65g/cm3，最大干密度2.12g/cm3,最佳含水量5.3%。大于5mm的颗粒含量为60.1%，土样最大颗粒粒径为40mm，0.075mm以下细颗粒含量9.2%，不均匀系数101，曲率系数1.36，级配良好，填料等级为A组。现场施工工艺：松铺厚度按35cm控制，推土机摊铺，平地机整平，现场含水量各测点检测结果为4.95.6%。碾压顺序为先静压1遍 弱振1遍 强振4遍，最后静压1遍收光，测量压实厚度

15、为28cm。Evd指标不能满足标准要求。重新强振2遍，静压1遍，再度检测，Evd指标仍不能满足标准要求。检测结果汇总见表5-2，检测试验报告见附件五。碾压遍数十一遍仍达不到要求，故放弃此配合比并清除该层填料。表5-2 方案二填筑碾压后检测指标统计表填料名 称方案二掺配后填料规定值实测值123456K30130EV245EVd3532.732.230.732.435.735.5n<31%232423232423K0.920.980.970.980.980.970.98注：根据试验方案，如Evd达不到要求则其它项目不检测。5.3按方案3掺配后填筑试验（1）填筑第一层：掺配后各项指标为：颗粒密

16、度2.64g/cm3，最大干密度2.11g/cm3,最佳含水量5.2%。大于5mm的颗粒含量为65.3%，土样最大颗粒粒径为40mm，0.075mm以下细颗粒含量8.9%，不均匀系数85.85，曲率系数1.91，级配良好，填料等级为A组。现场施工工艺：松铺厚度按35cm控制，推土机摊铺，平地机整平，现场含水量各测点检测结果为5.25.7%。碾压顺序为先静压1遍 弱振1遍 强振4遍，最后静压1遍收光，测量压实厚度为28cm。检测结果汇总见表5-3，检测试验报告见附件六。各项检查指标均能满足规范及设计要求。按此方案进行第二层填筑并检测其它值。表5-3 方案三填筑第一层碾压后检测指标统计表填料名 称

17、方案三掺配后填料规定值实测值123456K30130EV245Evd3546.347.645.844.043.444.6n<31%25%25%25%25%25%25%K0.920.930.940.930.940.930.94注：填筑第1、2层不做K30、EV2检测。（2）填筑第二层摊铺碾压施工工艺同第一层，现场含水量检测结果为5.25.7%。测得压实厚度为29cm。检测结果汇总见表5-4，检测试验报告见附件七。各项检查指标均能满足规范及设计要求。按此方案进行第三层填筑并检测其它值。表5-4 方案三填筑第二层碾压后检测指标统计表填料名 称方案三掺配后填料规定值实测值123456K30130

18、EV245Evd3545.644.744.945.850.247.4n<31%25%25%26%26%25%26%K0.920.940.930.930.930.930.93注：填筑第1、2层不做K30、EV2检测。（3）填筑第三层：摊铺碾压施工工艺同第一层，现场含水量检测结果为5.35.8%。测得压实厚度为29.5cm。检测结果汇总见表5-5，检测试验报告见附件八。各项检查指标均能满足规范及设计要求。表5-5 方案三填筑第三层碾压后检测指标统计表填料名 称方案三掺配后填料规定值实测值123456789K30130186174154188169181EV24596.978.790.372.

19、6101.1Evd3547.250.045.945.642.547.7n<31%26%26%25%25%26%25%K0.920.930.930.930.940.930.94五、结论1、掺配配合比分析掺配配合比按照取土场细圆砾、粗圆砾和粉质黏土的组成顺序为1：1.3：0.2，其中取土场天然细圆砾含量占40%，粗圆砾含量占52%，粉质黏土含量占8%。具体掺配比例见下表：填料名称细圆砾土粗圆砾粉质黏土备注配合比1 1.3 0.2 5mm以上颗粒占总重的65占总质量百分率(%)4052 8将掺配成的填料进行筛分试验得出：5mm以上粗颗粒含量为65%，0.075mm-5mm的颗粒含量为26.1%

20、，0.075mm以下的细颗粒含量为8.9%；结合原材料筛分取土场天然粗圆砾占33%，粉质黏土占1.4%，则可知需掺粗圆砾32%，粉质黏土占7.5%。各种颗粒含量详情见下表材料名称颗粒范围掺配比例来源工程量（m3）细圆砾5-0.075mm26.1%原土场122331粗圆砾5-40mm65%外掺配占32%149985原土场占33%154671粉质黏土<0.075mm8.9%外掺配占7.5%35152原土场占1.4%6562合计468701由上表可知施工现场应按照，原料：掺粗圆砾：掺粉质黏土即60.5：32：7.5比例进行掺配。2、最佳含水量：5.2，颗粒密度2.64g/cm3，最大干密度2.

21、11g/cm3。3、施工工艺：松铺厚度为35cm，压实厚度2829.5cm，压实系数1.2。碾压方法为：静压1遍+弱振2遍+强振4遍+静压1遍共八遍的方法进行。4、其它事项：鉴于场外试验有一定的局限性，在路基试验段施工中可根据此参数进行调整，并确定最终的掺配比例。由于Evd检测指标超出标准规定值太少，考虑到指标的波动性，试验段填筑中将视实际情况增加粗圆砾掺量。根据掺配试验结果,方案3中三层填料压实后Evd最小值为42.5Mpa，与基床底层Evd40Mpa的标准非常接近，且考虑掺土后冻胀系数加大，该掺配料不适宜严寒地区基床底层上部防冻层的填筑。故本次掺配试验结果仅用于D1K489+219D1K492+576.12段路基本体及基床底层下部。对于该段路基基床底层上部1.0