水泥改性土稳定土拌和机路拌法试验方案

水泥改性土稳定土拌和机 路拌法试验方案 1 目 录

1、工程概况 ................................................ 2

2、碾压试验目的 ............................................. 2 3、碾压试验依据 ............................................. 2 4、碾压试验用原材料及填筑层要求 ............................. 3 5、试验主要人员及设备 ....................................... 4 6、试验过程及成果 ........................................... 6 7、总结优缺点 ............................................... 8 8、应注意事项 ............................................... 8 2

1、工程概况 XX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6440m，均为膨胀土渠段。其中：全挖方段1972m，最大挖深26m；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”+衬砌砼板，挖方段渠道—过水断面采取边坡换填改性土+衬砌砼板；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30cm的前提下选定合理的路拌法施工参数：⑴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～5mm粒径含量不大于50%（不计礓石含量）。⑵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； 3.2XX中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工技术要求（NSBD-ZXJ-2-01）； 3.3XX中线一期工程总干渠填方渠道施工技术规定（试行）； 3.4XX中线一期工程总干渠水泥改性土施工技术规定（试行）； 3.5XX中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工工法 3

（NSBD-ZXJ-4-01）； 3.6XX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》 SL274—2001； 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31～50%，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、XX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α（%） 改性土水泥掺量参考值 改性土28天自由膨胀率（%） 可使用部位

35~60 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 ≤35 不改性 —— 表面可不保护

≤20 不改性 —— 可用于保护膨胀土 21~35 3% ≤30 一般用于保护膨胀土坡面或建筑物地基 36~45 4% ≤35 46~55 5% ≤40 56~65 6% ≤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 4

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α（%）

水泥改性土控制指标

28天自由膨胀率（%） 最大干密度（g/cm3） 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 21~35 － ≥1.67 － 3% 3% 试验确定 36~45 ≤0.7α ≥1.66 ≥250 4% 3% 46~55 ≤0.65α ≥1.65 ≥300 5% 4% 56~65 ≤0.6α ≥1.63 ≥350 6% 5%

备注 土块粒径：不大于10cm，其中10cm~5cm粒径含量不大于5%，5cm~5mm粒径不大于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。

4.2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 1 范传卫 总工程师 1 负责整个碾压试验实施及技术指导 2 王志强 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 5

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 1 CX360B挖掘机 台 1 开采土料 良好 2 15t自卸车 辆 6 运输 良好 3 TMY220 推土机 台 1 摊铺平整 良好 4 WB23型稳定土拌和机 台 1 拌制 良好 5 装载机 台 2 上料 良好 6 20t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 五铧犁 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 1 GPS 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 12 EDTA溶液 ml / 合格 13 土壤筛 套 1 合格 14 1000ml烧杯 个 6 合格 15 300ml锥形瓶 个 12 合格 16 烘箱 101FX-2 台 1 合格 6

6、试验过程及成果 6.1室内试验 水泥改性土室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。 6.2室外现场试验 1）本次工艺试验时间为：XX年10月15日～XX年10月16日 2）碾压试验选用土料： 王营土场弱膨胀土掺4%的水泥进行水泥改性 3）试验场地布置：在王营取土场布置20×30m的试验场地，划分成4小块，每块为1个单元。 考虑①拌合完成的水泥改性土含水量宜控制在最优含水量+1～3%，②参加水泥后，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：①“直接碎土”与“直接碎土+拌合”二者之间的碎土效果；②土料在不同含水率下的碎土功效；③对比参加同一品种水泥，天然土料加水量；④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：

试验 单元 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

第一单元 1 30 1～3 1～2 最优含水量+1～2%

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 第二单元 1 30 0 1～3 最优含水量+1～2% 拌合完成后做筛分试验、水

泥剂量及均匀性检测 第三单元 1 30 0 1～3 最优含水量+3～4% 拌合完成后做筛分试验、水

泥剂量及均匀性检测 第四单元 1 30 0 1～3 最优含水量+5～6% 拌合完成后做筛分试验、水

泥剂量及均匀性检测 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。 4）试验的工艺流程如下图：

试验成果分析 总结路拌法碎土、拌合施工技术参数 不合格 试验场地准备 铺土厚度、粒径、含水量检测

摊铺水泥 碎土

土料开采运输 铺土 改性土拌合 水泥剂量及均匀性、土料颗分检测 合格