1、南水北调中线一期工程总干渠沙河南黄河南（委托建管项目）潮河段第四施工标段桩号： SH（ 3） 152+200 SH（ 3） 158+200（合同编号： HNJ-2010/CH/SG-004）水泥土换填试验方案批准： 审核： 编制： 河南省水利第二工程局南水北调中线工程潮河四标项目部二 O 一一年二月十七日- 1 -南水北调中线一期工程总干渠潮河段第四施工标段 水泥土换填试验方案1.工程概况南水北调中线一期工程总干渠潮河段第四施工标段自桩号 SH(3)152+200SH(3)158+200，全长 6000m，跨耿坡、魏家村、桓村三官庙和教场王等 4 个工程地质段。本标段为全明渠段，标段内共有各种
2、建筑物 11 座（其中：左排倒虹 3 座，渡槽 1 座、公路桥 4 座，生产桥 3 座） 。招标项目主要为渠道、排水倒虹吸及渡槽，公路桥和生产桥另行招标。本标段草场沟排水倒虹吸和白庙沟排水倒虹吸身段第 2、8 节管身基础采用 15 水泥土换基，姬庄南沟排水倒虹吸第 2、7 节管身基础采用 15%水泥土换基，换填厚度 0.5m。按设计要求，土方填筑压实度不低于 98，土料含水率的上下限偏差不超过-2+3，具体施工压实参数应通过现场换填试验确定。2.试验目的2.1 换填试验的目的是为了确保南水北调中线一期工程工程质量，检验所选用施工机械的适用性及其性能的可靠性。2.2 核查水泥土压实后是否能够达到
3、设计要求的压实度。2.3 选定合理的施工压实参数，如：铺料厚度、水泥土参拌方法、单位面积水泥用量、所用土料含水量的适宜范围、压实机具、压实方法和压实遍数等。2.4 优化选取质量好、进度快、成本低的施工方案，确定水泥土换填的质量控制技术要求和检测方法，为现场施工提供依据。3.试验依据土工试验规程SL237-1999碾压式土石坝施工规范DL/T5129-2001堤防工程施工规范SL260-98招标文件南水北调中线一期工程总干渠沙河南黄河南（委托建管项- 2 -目）潮河段第四施工标段技术条款NZS (CH4)-X001-3-16 等相关设计图纸土样击实试验报告4.试验设备表 1 试验用机械及仪器设备
4、配置计划表机械及仪器设备名称 型号及规格 数 量挖掘机 1.2m3 1 台自卸汽车 20t 2 辆推土机 山推 160kw 1 台装载机 50 1 台蛙式打夯机 1 台水准仪 G32-32X 1 部电子天平 称量 500g、感量 0.01g 1 台电子秤 称量 15kg、感量 1g 1 台烘箱 2000w 1 台环刀 200cm3 40 个皿盒 中号 80 个全站仪 拓普康 1 台5. 试验前的准备工作5.1 室内土工试验试验前取可用土料备料区的合格混合土料，并按照设计要求（水泥:土料=15:85，质量比）送至第三方实验室做水泥土击实试验，检测水泥土的最大干密度和最优含水率，并绘制最大干密度与
5、含水率关系曲线图（详见附件：水泥土击实报告） 。根据水泥土击实试验报告分析，水泥土最大干密度为 1.85g/cm，最优含水率 13.3%，试验所用土料应高出水泥土最优含水率 3%5%。按照设计要求压实度不低于 98，干密度不小于 1.82g/cm。土料虚铺按 20cm 计算。5.2 材料准备本试验块所利用的土料为本标段临时堆料区堆存的可用混合土料；水泥采- 3 -用郑州天瑞水泥有限责任公司生产的袋装 32.5 级复合硅酸水泥。5.3 设备准备装运设备：小松 PC220 挖掘机装土，斯特尔自卸汽车拉运至试验场地；铺料设备：装载机配合 T220 推土机铺土、整平；检测试验设备：土工试验设备一套、测
6、量设备 1 套（全站仪） ；压实设备：水泥土压实拟采用蛙式打夯机夯击6.试验方案6.1 试验场地的选择及整理经现场查看、比较，选择在渠道桩号 SH(3)157+050SH(3)157+110 右渠堤范围内选取面积为 60m2（15m4m）的区域作为本次换填试验的试验区。首先将场内的草皮、腐蚀土等清理干净并用推土机平整作为本次试验的基层，测量人员用白灰线放出试验场地，经监理工程师检查验收后开始铺土进行试验。试验区平面布置情况如下图所示6.2 铺土压实试验区长 15m,宽度 4m，铺层厚度确定按 20cm 控制，夯击 4、6 遍后测沉降- 4 -量，并用环刀法取样做干密度检测。具体施工参数见表 2
7、，操作过程见试验工序图。表 2 压实试验参数项目 试验区压实设备 蛙式打夯机铺土厚度（cm） 204遍数6水泥土换填试验工序图1、水泥土拌合：在试验区附近选取一块场地做拌制水泥土场地，水泥：土料按质量为 1:5.67 的配合比进行配料。试验区总面积 60m2，铺土厚度 20cm，水泥土用量 19.76t（12m 3） ，其中土料用量 16.8t，水泥用量 2.96t。先将土料均匀铺开，然后由人工将水泥搬运至土料上层，均匀铺撒（约1m2/袋） ，最后采用挖掘机对混合料进行耙土拌和，以拌合均匀为标准。2、运料、平料：采用 50 装载机将水泥土运至试验区，保证填筑层厚度和平整度满足试验要求。3、铺料
8、：采用装载机运土、平铺并以人工辅助平整，铺填层厚度由现场质检人员控制。4、测量：采用全站仪进行测量。在铺料前、压实到拟定遍数后进行测量。每个试验区测量三个断面，每个断面测两个点。为了测量铺料厚度和沉降量，预先在场外设置临时水准点。5、压实：用蛙式打夯机夯击 4 遍和 6 遍。 试验场地准备，测基础高程水泥土拌合铺填平整土料，测量铺土厚度夯击 4 遍和 6 遍测量沉降值、环刀法取样- 5 -6、土工试验：试验区压实到拟定遍数后由试验人员采用环刀法取样，取样6 个，取样部位在压实层下部 1/3 处(数据整理时，根据干密度试验结果，去掉干密度最大值和最小值)。通过室内土工试验测定土体的含水率并计算干
9、密度。测定完成后根据测定结果绘制干密度 d 与压实遍数 Ni 关系曲线。 6.3 施工技术要求1、水泥土应配比准确，混合料拌和均匀。2、试验区应统一铺土、统一夯击，并配备人员和装载机参与整平作业，确保试验区土料表面平整。3、夯击过程中若发现局部“弹簧土” 、层间光面、层间中空、松土层或剪切破坏等质量问题时，应及时进行处理。4、已铺土料表面在压实前被晒干时，应洒水润湿。5、低温时施工：负温施工时应取正温土料；装土、铺土、压实、取样等工序，都应采取快速连续作业；土料压实时的气温必须在-1以上。6、从拌合到压实成型的时间控制在 1.5 个小时之内。6.4 确定最优压实组合试验完成后对不同压实遍数所测
10、得的含水率和干密度进行整理，计算出对应的压实度，并绘出压实遍数和压实度的关系曲线，最后根据设计要求，并结合上述曲线计算出最优压实组合（铺土厚度、压实遍数） 。6.5 复核试验用所选定压实遍数、铺土厚度再进行一次复核试验，如果压实结果满足设计、施工要求，即可确定为施工压实参数。7.试验记录与检查1、测量人员在试验场地内不同压实遍数的取样点上测量高程，包括铺料前高程、铺料后高程和压实后的高程，并将测得的数据进行统计。2、实验室取样人员在试验区实遍数之后取样 6 组，并用环刀法一一测定其含水率和干密度，计算出对应的压实度，并做好试验数据的统计。3、观察压实土层底部有无虚无土层、上下层面结合是否良好、
11、有无光面- 6 -及剪力破坏现象。8.成果整理试验完成后，将试验资料进行系统整理分析，绘制成果图表，编写试验成果报告。根据试验成果，结合工程的具体情况，确定符合设计填筑标准的压实参数报监理工程师批准。9.安全防护措施1、试验现场设立安全警示牌，并拉警戒线隔离封闭。2、进入施工现场必须佩戴安全帽。3、施工现场必须有专职安全员负责机械设备、人员的安全调度。4、机械运行压实区域内非施工人员不得逗留。5、机械操作人员严格按照操作规程施工，保证各种机械设备的运行良好。6、自卸汽车应有专人指挥。 7、施工现场要注意文明施工，不准乱扔杂物、机械加油时尽量避免油料污染地面。8、废料选择适当方式处理，不得污染环境。
