水泥改性土稳定土拌和机路拌法试验方案

1、南水北调中线一期工程总干渠陶岔沙河南段南阳段第一施工标段水泥改性土稳定土拌和机路拌法试验方案SIN乡HYDRO编制： 审核：批准：中国水利水电第十三工程局有限公司南水北调南阳段一标项目部二0一五年十月七日目 录1、工程概况22、碾压试验目的23、碾压试验依据24、碾压试验用原材料及填筑层要求 35、试验主要人员及设备 46、试验过程及成果67、总结优缺点88、应注意事项8水泥改性土稳定土拌和机 路拌法试验方案 1、工程概况南水北调中线一期总干渠陶岔渠首至沙河南段南阳-1标段，起点桩号TS87+925终点桩号TS94+365标段长度为6440rg均为膨胀土渠段。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设计渠道断面形式：填方段渠道采用“金包银”+ 衬砌硅板，挖方段渠道一过水断面采取边坡换填改性土 +衬砌硅板；其余边坡采用换填改性土 +浆砌石拱植草。土方填筑合同工程量310万m3,其中水泥改性土填筑约 61.76万m3; 施工部位主要包括渠底、渠坡、滑坡体、防洪堤、半挖半填段堤身等。按 设计要求改性土材料，水泥改性土土料为弱膨胀土，采用 P.O42.5普通硅 酸盐水泥。2、试验目的2.1 确定水泥改性土稳定土拌和机路拌法施工工艺；2.2 检验稳定土拌和机路拌法生产水泥改性土的适用性及其性能的可 靠性；2.3 参照已批复的土方填筑方案，在虚铺 30

3、cm的前提下选定合理的路 拌法施工参数：通过稳定土拌和机碎土工艺试验确定碎土工艺是否能满 足设计土料粒径相关控制指标，土块粒径不大于10cm,其中10cm- 5cm粒径含量不大于5% 5cm 5mmi径含量不大于50%（不计磁石含量）。通过 水泥改性土拌和试验，确定水泥改性土的技术参数：土料含水率范围、水 泥掺量控制、拌合均匀性、拌制工艺。2.4 检验水泥改性土稳定土拌和机路拌法是否满足设计指标，确定有关 质量控制的技术要求和检测方法，为水泥改性土稳定土拌和机路拌法的施 工提供依据。3、碾压试验依据3.1 土工试验规程SL237-1999;3.2 南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工技

4、术要求 （NSBD-ZXJ-2-01）;3.3 南水北调中线一期工程总干渠填方渠道施工技术规定（试行）；3.4 南水北调中线一期工程总干渠水泥改性土施工技术规定（试行）；3.5 南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工工法 （NSBD-ZXJ-4-01）;3.6 南水北调中线一期工程渠道施工质量评定验收标准（试行）；3.7 设计通知水泥改性土、水泥土补充施工技术要求（2011）长南河委设技规字第011号；3.8 堤防工程施工规范SL260-98;3.9 碾压式土石坝设计规范 SL2742001;3.10 公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTG E51-2009;3.11 招标文件、设计施

5、工图纸、南阳一标水泥改性土填筑碾压试验 方案等。4、碾压试验用原材料及填筑层要求4.1 土料本次试验所用土料选自王营取土场，自由膨胀率3150%为弱膨胀土。 根据水泥改性土、水泥土补充施工技术要求（2011）长南河委设技规字第011号设计通知、南水北调中线一期工程总干渠水泥改性土施工技术规 定（试行）中对不同膨胀率的原状土和水泥改性土的性能指标如下表所示：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状土自由膨胀率% （%）改性土水泥掺量参 考值改性± 28天自由膨 胀率（%可使用部位3560不改性填方渠堤、跨渠交 通连接道路、挡土 墙后指定区域填筑 体填筑表面需要保护&

6、lt;35不改性表面可不保护<20不改性可用于保护膨胀土21353%<30一般用于保护膨胀土坡面或建筑物地基36454%<3546555%<4056656%<40一级马道以上渠坡、坡顶防水层、建筑物地基处理换填层改性土超填削坡余料<40不同自由膨胀率天然土料改性土水泥掺量室内试验控制指标参考值原状土自由膨胀率a （%水泥改性土控制指标28天自由膨胀 率（%）最大干密度 ,3、（g/cm ）28天饱和无侧 限抗压强度（kPa）水泥掺量S参考值最小值掺量确定2135一>1.67一3%3%试验确定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%备注土块粒径：不大于 10cm,其中10cm5cmi径含量不大于 5% 5cm5mr#径不大于 50% （不计姜石含量）。水泥掺量：平均值不小于设计掺量，弱膨胀水泥改性土水泥含量标准差不大于0.7 o4.2 水水采用生活饮用水。4.3 水泥水泥使用中国水泥联合集团有限公司生产的P.O42.5袋装水泥，水泥质量满足通用硅酸盐水泥（GB175-2007中的各项指标。5、试验主要人员及设备5.1主要人员及设备配置试验主要管理人员配置表序号姓名职务人数主要职责及分工

8、1范传卫总工程师1负责整个碾压试验实施及技术指导2ZE志强总质检师1负责整个碾压试验质量控制3李学森施工负责1负责碾压试验施工技术指导4贵玉锋质量负责1负责现场质量控制5孙建华试验室负责人1负责碾压试验填筑质量检测控制6聂奥洋测量负责1负责碾压试验填筑施工放样、沉降位移观测仪器埋设及观测7龙江安全负责1负责碾压试验施工现场安全管理工作8林玉成质检员1负责碾压试验施工现场质量控制工作9张强施工员1负责碾压试验施工现场工作试验主要施工机械配置表序号机械名称单位数量用途状态1CX360啪掘机台1开采土料良好215t自卸车辆6运输良好3TMY220 推土机台1摊铺平整良好4WB2理稳定土拌和机台1拌制

9、良好5装载机台2上料良好620t自行式振动凸块碾台1碾压良好8洒水车辆1土料补水良好9五锋犁台1土料翻晒良好10旋耕机台1土料翻晒良好主要试验及质检检测仪器表序号仪器设备名称规格型号单位数量检定状态备注1GPS天宝台1合格2水准仪DSZ2台1合格3钢卷尺5m把2合格4电子秤2.5kg台1合格5电子天平1kg台1合格6环刀200cm3只40合格7锤子把5合格8铁锹把5合格9洋镐把5合格10削土刀把5合格11滴定架台1合格12EDT砥液ml/合格13土壤筛套1合格141000ml烧杯个6合格15300ml锥形瓶个12合格16烘箱101FX-2台1合格1.1 验过程及成果1.2 室内试验水泥改性土室

10、内土工试验和相关材料均委托“河南科源水利建设工程 检测有限公司”进行检验，按照试验依据和试验规程对所取土料、水泥进 行物理和化学分析试验。1.3 室外现场试验1）本次工艺试验时间为：2012年10月15日2012年10月16日2）碾压试验选用土料：王营土场弱膨胀土掺4%勺水泥进行水泥改性3）试验场地布置：在王营取土场布置 20X 30m的试验场地，划分成4 小块，每块为1个单元。考虑拌合完成的水泥改性土含水量宜控制在最优含水量+13%参加水泥后，路拌机拌合时兼有碎土功效且土料含水量降低等因素；通过 试验探索：“直接碎土”与“直接碎土 +拌合”二者之间的碎土效果； 土料在不同含水率下的碎土功效；

11、对比参加同一品种水泥，天然土料加 水量；探索适宜的碎土 +拌合遍数+行进速度，以使土料级配、拌合完成 的水泥改性土均匀性、剂量满足规范要求。拟进行以下 4个单元：验元 试单填筑 层数铺土厚 度（cm）直接碎 土遍数加水泥后 拌合遍数土料含水 率（%备注一元 第单1301312最优含水量+12%碎土、拌合完成后各做一次 筛分；拌合完成做水泥剂量 及均匀性检测二元 第单130013最优含水量+12%拌合完成后做筛分试验、水 泥剂量及均匀性检测三元 第单130013最优含水量+34%拌合完成后做筛分试验、水 泥剂量及均匀性检测第四 单元130013最优含水量+56%拌合完成后做筛分试验、水 泥剂量及

12、均匀性检测注：在以上铺土厚度下若土料级配、水泥剂量及均匀性有任何一项不满足要求时, 试验停止；将铺土厚度改为25cm后，重新试验。5)碾压试验主要试验方法：(1)水泥改性土的含水率控制：试验所用土料应高出水泥改性土最优 含水率+1%- +3%(2)水泥改性土的填筑：在碾压试验区土料填筑采用自卸车进占法直 接卸料，然后用推土机平整，整平土料后检测其虚铺厚度，铺土厚度控制 在 30cn 误差 士 2cm3(3)试样含水率检测：土样的烘干按照 SL237-1999中的酒精燃烧法， 测定试样的含水率。(4)依据三方试验室出据的水泥含量标准曲线进行水泥剂量检测、 并通过标准差控制水泥含量标准差控制均匀度

13、。(5)颗分试9按照 SL237-1999中筛析法，测定试样的颗粒大小及 级配情况。6)试验过程(1) 土料开采运输：由于此次试验的规模较小，试验用土料采用挖掘机直接从王营取土场 进行取料开采，用自卸车运输至试验场内。(2) 土料摊铺：采用推土机进行平整，整平后由施工技术人员检测摊铺厚度，虚铺厚 度30cmi误差士 2cm;并采取晾晒或晒水的方法使土料含水率满足试验要求。(3) 碎土本次试验采用 WB2建稳定土拌和机碎土，根据含水量实际情况，碎土 23遍。第一遍碎土在土料摊铺后掺水泥之前，第二遍碎土是在土料掺水 泥之后的碎土加拌合，第三遍碎土在补水之后的碎土加拌合，碎土完成后， 人工剔除土料内

14、粒径大于10cm的土块。并由试验室检测员对已完成碎土工 艺的改性土进行颗粒级配试验，检测其是否能够满足规定要求，若不满足 要求时，继续进行碎土，直至土料级配满足要求时为止。行进速度：20 35m/min。(4) 水泥改性土拌制铺灰在已摊铺好的原土上由施工技术人员用白线将整个碾压区画分成多个 小单元格(边线由GPSt位控制，内部方格采用卷尺丈量)，每个单元格的 面积应为一袋50kg袋装水泥按照规定掺量可摊铺的面积为准。50kg水泥可 摊铺面积的计算方法为：用50kg除以水泥的掺量得出干土的重量，用干土 重量除以(压实厚度X p max)即可得出一袋50kg袋装水泥按照规定水泥掺2 量可摊铺的面积

15、(S=50kg/ (h 层厚 Xpmax) =50/ (24.56*1.71 ) =1.19m, 即单元格大小初设为1mX 1m。碎好土料经过平整后，采用人工摊撒水泥。在每个单元格内放置一袋 50kg袋装水泥，打开水泥袋将水泥倒在网格中心，用平头锹将水泥均匀摊 开，使每袋水泥均匀地摊铺在整个方格内，使方格内的土料表面没有空白 位置且无水泥集中现象；在整个摊铺过程应避免水泥的四处飞扬。施工天 气应该避免大风天气施工。拌和水泥改性土拌制采用路拌机进行。拌和后对含水量、粒径大小、水泥 含量和均匀性进行检测，检测合格后方可进行碾压，若不合格则需要重新 进行拌和，直至检测合格后方能进行下一工序。行进速度：20 30m/min。(5)碾压试验成果由本标段试验室通过对土料破碎拌合数据结果进行整理，最终确定具 体的路拌机路拌法的施工工艺技术参数和施工方法；指导坡顶防水层、渠 道外包边、防护堤以及桥梁引道水泥改性土施工。7、总结优缺点在整个路