南水北调东线一期工程鲁北段小运河输水工程1标堤防填筑碾压试验段方案一、工程概况南水北调东线一期工程小运河输水工程主要途经鲁北西部的聊城市，穿越了海河流域的徒骇河、马颊河等较大的独流入海河道，利用徒骇河的支流小运河、赵王河、周公河，马颊河的支流临清小运河等，是鲁北线路重要组成部分，主要任务是实现将两湖段调入东平湖的江水按50m3/s流量北送至临清邱屯闸上，在满足鲁北聊城地区用水的基础上，通过七一、六五河向临清以下段供水，同时使鲁北线路具备向河北、天津应急调引江水的能力。本标段为施工1标，输水渠设计桩号为0+00024+600，即自位山穿黄隧洞出口至崔庄倒虹吸进口止，长度24.6km。本段输水渠自位山穿黄隧洞出口(0+000)新辟河道向北穿越聊位公路后，从郎营村南向正西，在皋上村与路庄之间穿过，于程村西南转向正北，在阿城镇东北转向西北，穿过国道324(7+994)后于夏家堂村南(10+381)进入小运河，此段新开河道长约l0.38km。输水渠交通管理道路除设计桩号l+1358+077设在右侧堤顶、七级镇(17+09518+307)设计左、右两侧堤顶外，其余均设在左侧堤顶，路面净宽为4.5m。其中水泥混凝土路面长度6.421km。泥结石路面l9.417km。二、试验路段选择为了确保堤防填筑质量，土方填筑前，须在选定的地段，进行与实际施工条件相仿的以下现场生产性试验，以确定填筑施工参数。根据现场的实际情况，选择试验路段桩号为15+50015+600右岸，长度100m，宽度按地基实测高程推算求得。计划试验日期：2011年5月24日。试验段施工目的：确定碾压机具、行走速度、铺土厚度、最佳压实遍数、有效压实厚度及压实密度等施工方法及参数，写出试验段施工总结报告，提交监理工程师审查，经监理工程师批准后用于指导大面积施工。三、施工组织机构为了搞好路基土方工程的施工组织管理及工程质量控制，根据本工程项目的特点，该试验段工程由项目部直接负责组织实施。施工组织机构见下图。项目经理 史庆德项 目总 工 李 祥项目副总工 王光东项目副经理 韩克伟中心试验室孙继铮环保文明办尚振超安全生产处张鹏财务物资处赖雪梅综合办公室高信义施工管理处李新军质量检查处马振海现场指挥：刘元良试验检测 于普测量放样王海海施工队长吴春涛质量检测付秋生四、人员、机械机具及施工前的准备试验段施工计划投入的人员、机械设备如下：1、人员本工程投入各类人员共25人，其中技术管理人员7人，试验人员3员，劳务人员15人。2、设备具体详见拟投入主要机械设备表拟投入主要机械设备表序号机械或设备名称规格型号单位数量1振动碾SR-22MP台12推土机D160台13挖掘机PC220 1m3台24自卸车斯太尔 18T台25洒水车WXl50X辆16环刀200把107电热鼓风干燥箱101-3A台18电子秤30kg台19全站仪DTM352台110水准仪DS3台13、测量放线：在监理工程师的现场监理下，按照设计图纸施工放线，精确测放出中线或边线、断面高程、计算出处理宽度，确定纵横坡及是否需要开台阶处理，并用灰线划定处理范围。4、筑堤填料：筑堤土料一般利用挖渠、挖沟土方填筑，耕地中料区开挖前必须将其表层的杂质和耕作物根系等清除；沟渠中料区开挖前应将表层稀软淤泥清除。填筑土料要符合设计要求，严禁杂质等特殊土料筑堤，严禁将砂（砾）料作为筑堤土料；上堤土中的杂质应予以清除；清基弃土清除杂质后可填筑在堤外坡及堤顶，作为水土保持植物植草的表层土。5、土工试验：土方填筑前，对路基用土料进行取样试验，以确保土方填筑符合设计要求。试验项目包括：土壤颗粒分析、最佳含水量、最大干密度，并对土质进行现场鉴别和描述。检测土的性能是否符合土工试验规程（SL237-1999）的有关规定。试验完成后，依据成果编写试验报告提交监理工程师审查。五、堤防填筑碾压试验1、碾压试验的目的 核查填筑的土料在压实后能否达到设计要求的干密度值； 检查压实机械的性能是否满足施工要求； 选择合理填土的铺土方式、铺土厚度、压实遍数、压实系数和含水量的适宜范围等； 确定有关的技术要求和检测方法。 2、碾压试验的基本要求碾压试验在土方填筑大面积施工前完成； 试验所用土料是来利用挖渠、挖沟土方填筑； 试验所采用的碾压机械与施工时使用的机具类型、型号相同。3、室内试验对土料，分别通过击实试验、颗粒分析试验等，以测定土料颗粒成分组成、最优含水量（WOP）、最大干密度（dmax）等指标，并绘制相关曲线。4、室外碾压试验参照土工试验规程（SL237-1999）及堤防工程施工规范（SL260-98）中相关要求，对渠堤土方填筑进行户外碾压试验。5、试验参数选定松铺系数：暂定1.25松铺厚度：依次采用h1=35cm、h1=40cm、h1=45cm进行试验，确定最佳铺土厚度；含水率：土方摊铺前测定土的含水量，使其含水量稍高于土的最佳含水量23个百分点左右，若含水量较低，用洒水车洒水湿润，若含水量较高，翻起晾晒。碾压遍数：22t自行式振动碾静压1遍+弱振2遍+强振24遍+静压1遍。机械碾压速度控制在2km/h6、试验场的选择与布置为了有效利用碾压试验的土料，碾压试验选择在地势较平坦的堤基范围内进行，采用100m的场地进行碾压试验。将试验场地划分为的3个试验段，第一个试验段长30m、松铺35cm，第二个试验段长30m、松铺40cm，第三个试验段40m、松铺45cm。试验前要对试验场地进行清基、整平、压实，应对路幅范围内取土坑的原地面表层腐殖土、表土、草皮等进行清理并压实至不低于填土设计要求的密实程度。7、碾压试验程序 对试验区进行清基、整平、碾压至设计要求压实度。采用自卸汽车将土料运至试验场地，推土机整平。铺料工作完成后，刮平机精平，然后根据土料含水量情况进行含水量调整，控制在最佳含水量以上23个百分点。碾压过程中先固定一个碾压参数（如碾压遍数、铺土厚度）采用振动压路机进行碾压，碾压机具的行走方向平行于堤轴线方向，采用进退错距法，碾迹的搭压宽度控制在0.50.6m，振动压路机的行走速度控制在2km/h。 具体如下：上土、平整、检测调整土料的含水率至试验要求的含水率。测量铺土厚度、控制机械碾压速度，碾压6遍、碾压8遍和10遍后分别取样检测干密度和含水率，求得碾压遍数最少、铺土厚度最大的参数。以碾压遍数最少、铺土厚度最大的参数，采用上述四种含水量控制土料，再进行碾压试验，取土样测量干密度和含水量，得出施工时的最优含水量。用环刀法取样，做干密度试验。取样区域为每层100m3150m3取样1个，分别在堤防的左、中、右取；取样深度为本层铺土厚度下部1/3处，并记录取样的平面位置。每次取样完成后，取土坑要填平，样品要注明压实遍数、铺土厚度、试验场地区域。土样充分烘烤，以求试验数据的准确，现场采用酒精燃烧法进行含水量测定。每一遍碾压试验完成后，对试验数据进行分析，求出适宜的碾压参数。考虑到现场施工条件和试验场地的差异，确保施工质量，试验压实度要比施工时的压实度高0.5%。根据碾压试验的结果，提出正式施工的铺土厚度和碾压参数。在施工过程中，若碾压质量达不到要求，及时分析原因，制定相应的解决措施。对于不合格区域清除，按试验结果重新施工、重新检测，直至合格为止。六、施工工艺1、堤防填土在摊铺前应先准确地划出堤基边线，填土采用水平分层摊铺，严格控制松铺厚度，土的压实厚度根据施工工艺确定。边坡土的摊铺宽度应比设计宽30cm，以保证路基成形削坡后净宽度满足设计的要求，填筑完成后两侧超填的宽度予以切除，边坡用牵引式机械振动碾压实。摊铺主要由推土机完成。2、施工工艺流程见下图。施工工艺流程图土料试验区测量放样试验场地清基碾压平整土料开采、制备、运输土料按指定地点堆放、摊铺（按不同厚度分段、分层进行）土料碾压取样检测（按碾压6、8、10遍分遍数进行）整理资料、成果分析，确定相应干密度、压实度、铺料厚度、含水量、碾压遍数3、碾压土要求填土按设计要求铺至规定部位，土料不得含草根、杂草、易腐朽物质；不得含有淤泥。采用生活用水，经PH广泛试纸检验为8，适合施工使用。4、摊铺土的压实系数经试验段采集，素土以1.251.35为宜，松铺厚度可控制在3550cm。由于开挖土的天然含水量比较大，在土场内应先将土挖起晾晒，待达到最佳含水量时，运至已整平压实好的标准场地，将其均匀地卸车摊铺。5、压实筑堤压实度应满足设计要求不小于0.94，路床以下80cm以内不小于0.96（重型击实）。6、质量标准控制情况填土堤防质量控制项目、频率和控制标准如下表：序号项目质量标准检测频率检测方法1含水量在允许范围内随时测定烘干法/酒精法2外观无明显轮迹、无软弹、湿软现象发生全面随时观察/3填筑厚度符合规定/挖坑检查4干密度不小于设计干密度每个试验块每次取12个点环刀法5边坡宽度不小于设计每200m检查2处尺量七、试验结果整理1、整理含水量、干容重与强度和渗透系数的关系，计算相对压实度。2、绘制不同铺土厚度、不同碾压遍数时的干容重与含水量的关系曲线。3、绘制不同铺土厚度时的干容重与碾压遍数关系曲线。4、绘制干容重随土层深度变化的关系曲线。5、绘制最优参数情况下的干容重、含水量的频率分配曲线累积频率曲线，以确定设计干容重的合格率。6、据以上各关系曲线，确定碾压土的最优含水量、铺土厚度及碾压遍数。7、将试验结果整理形成试验段总结报告，经上报审批，用于大面积施工。7