分层碾压高含水率回填土施工方法研探分层碾压高含水率回填土施工方法研探云南省送变电工程公司 “小鲁班”QC小组小组注册号：YSQC-2012-152013年03月24目录目录2一、前言3二、小组概况4三、选择课题4四、目标设定5五、提出各种方案并确定最佳方案5六、制定对策23七、对策实施24八、效果检查32九、标准化34十、总结和打算34一、前言为进一步落实国家“西部大开发”战略，实现南方电网西电东送总体规划目标，促进区域内资源优化配置，充分合理地利用西南宝贵的水电资源，满足南方五省区经济社会发展用电需要，溪洛渡右岸送电广东500kV同塔双回直流输电工程由中国南方电网公司超高压输电公司负责该工程的建设和运营。该工程起点云南昭通地区，落点广州从化地区，直流输电总规模6400MW，采用500kV同塔双回直流输电方式，单回直流输电容量3200MW，直流线路长度约1286km；计划2013年6月第一回直流投产单极，2014年两回直流全部建成投产。本工程全站总的土石方开挖工程量为677806m3，土石方回填工程量为805305m3，地下水丰富，再加上一年四季多雨，直接造成回填土含水率远远高于最优含水率，很难保证回填土达到设计压实系数。本工程填方边坡主要预制模块加筋挡土墙+土工格栅反包土袋边坡和回填土分层碾压自然边坡两种形式。前者最大高度32m，后者最大高度18m，回填土压实系数直接影响到边坡稳定性。对全站建构筑物安全至关重要。三台挖机传递运输土方本工程地处云南省昭通市盐津县牛寨乡，这里一年四季阴雨绵绵。统计2010年1月至12月天气情况，65%的雨天、20%的阴天、15%的晴天，我们实测现场土体含水率普遍比最优含水率高出10%左右，以现有的技术，要满足设计对回填土压实系数的要求显得更加困难。因此我小组开展了“创新型”课题QC活动，研探分层碾压高含水率回填土施工的新方法。1、名词解释回填土压实系数：指回填土实际达到的干密度与由击实实验得到的试样的最大干密度的比值K。压实系数常用K（%）表示。压实系数愈接近1，表明压实质量要求越高。 压实系数的意义：研究表明，压实系数的作用在于提高土体的密实度，降低土体的透水性，减小毛细水的上升高度，以防止水分积聚和侵蚀而导致土基软化，或因浆胀而引起不均匀变形。 二、小组概况、注册情况小组名称“小鲁班”QC小组注册编号YSQC-2012-15课题名称分层碾压高含水率回填土施工方法研探注册日期2011.09.10小组成立日期2011年3月05日课题类型创新型活动次数15次活动时间2011年7月至2012年10月小组人数12人活动指导卢 西国家注册高级QC活动诊断师（NO.G2011-035）小组出勤率 100%制表人：祁得志 制表时间2012.11.10、小组成员情况表 序号姓名性别年龄职务职称小组分工诊断师注册号1杨文志男39项目经理工程师组长全面负责2闻保坤男34项目副经理助理工程师副组长方案策划组织实施3李睿男33项目副经理助理工程师副组长方案策划组织实施4祁得志男26项目总工助理工程师副组长技术指导5肖渝男29质检员助理工程师组员方案实施6刘兴昊男25技术员助理工程师组员方案实施7杨桂龙男26技术员组员方案实施8沈洋男25技术员组员方案实施9杨海鹏男26技术员组员方案实施10吴峰敏男21施工员组员方案实施11范福军男21施工员组员方案实施12孙娜梅女21资料员组员方案实施制表人：祁得志 制表时间2012.11.10三、选择课题1、问题的提出本工程地处云南省昭通市盐津县牛寨乡，这里一年四季阴雨绵绵。统计2010年1月至12月天气情况，65%的雨天、20%的阴天、15%的晴天，而且晴天时间比较分散。这样的天气势必造成土方运输、含水率很难控制等方面的难题，我们实测现场土体含水率普遍比最优含水率高出10%左右，要满足设计对回填土压实系数的要求显得更加困难。传统的施工方法为翻晒法，如右图所示，土的最大干密度随含水率的增大先增大后降低，由此可以得到一条含水率-干密度曲线，最大干密度对应的就是最有含水率。不同的土体有不同的最优含水率，翻晒法就是在太阳光底下晾晒，使高含水率土体失去部分水使得含水率达到最佳含水率，然后分层碾压夯实。本工程的气候条件不具备晾晒的条件，小组走访了其他工程和查阅了大量资料，均无现成可借鉴的方法。现场存在多次碾压后均不能达到碾压密实的要求，一次性碾压合格率不足50%。要在业主要求时间完成场平工作，按期移交土建施工是一个非常严峻的挑战，更是一个机遇。2、确定课题为了满足业主对工期的要求，同时保证回填土压实系数，急需研探一种适合工程高含水率回填土分层碾压的施工方案，于是小组将本次活动课题定为：四、目标设定：1、目标值设定分层碾压回填土压实系数一次性合格率98%。制图人：祁得志 间：2011年7月3日2、目标值分析1）图纸要求图纸要求边坡回填土分层碾压夯实，压实系数不小于0.922）施工经验支撑小组有长期从事110500kV各种电压等级变电站土石方施工的专业技术人员和施工经验。2009年由我小组负责施工220kV香格里拉变电站地处云南省滇西香格里拉县一片空旷的草原上，以泥炭质土为主，地表水、地下水丰富，虽然两站边坡高度、支护形式有很大差异，但还是积累了相关施工经验，为本工程施工提供一定指导。3）专家指导本工程是2012年云南省送变电工程公司重点项目，由公司工程管理部牵头制定重大施工方案、措施等，最大限度给予本工程技术指导，确保各项工作有序进行。 通过以上分析，小组认为目标值可行。五、提出各种方案并确定最佳方案（一）提出各种方案经过资料查询，小组成员对本工程分层碾压高含水率回填土施工提出了三种技术方案：方案一：拌合其他材料后，碾压回填法方案二：预压排水固结法方案三：置换法（二）各种方案介绍及优缺点分析方案一拌合其他材料后，碾压回填法方案简介在土体中拌合碎石、石灰、干土等成分使其改变含水率或增加内摩擦角或改变土体结构从而达到边坡土体稳定。优缺点对比优点：1、 周期短，节约工期；2、 充分利用原土。缺点： 1、 需要购买干土、碎石等材料，成本高；2、 外购材料容易造成土方不平衡，甚至外弃土方。制图人：祁得志 时间：2011年7月5日方案二预压排水固结方案简介预压排水固结是在软粘性土上堆载或抽吸真空加载使土体中的水排出，以实现预压固结，提高地基承载力，减小建筑物后期沉降的一种地基处理方法。优缺点对比优点：1、 因地制宜，充分利用现有的软土；缺点：1、排水固结施工时间长，容易造成工期延后；2、设备复杂，进场费用高。3、 工序复杂，不宜掌握。制图人：祁得志 时间：2011年7月5日方案三置换法方案简介 置换法是指将边坡范围内的软土清除，用稳定性好的土、石回填并压实或夯实。施工中，一般采用的是开挖换填天然砂砾,即在一定范围内,把影响边坡稳定性的淤泥软土用挖掘机挖除,用天然砂砾或干土进行置换。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。优缺点对比优点：1、 施工质量有保证；2、 对工期影响不大。缺点：1、外弃土较多，可能造成费用增加；2、外购土石方量较大；制图人：祁得志 时间：2011年7月 5日（三）方案对比并确定最佳方案1、各方案施工时间计算两种边坡填土量约19.6万方，按每层0.3m计算，共计65.3万平方米。现场施工机械：按照南方电网公司电网建设施工作业指导书（2012版）要求，平碾、振动碾压速度不超过2km/h，现场压路机一台，按照每天8小时碾压计算，需要148天。挖机推土机： 可以满足现场要求，不是制约因素计算方法：按照压路机满负荷运转计算，因天气原因和各种其他因素影响的时间，以0.6的折减系数进行计算，故施工时间=148/0.6=247天根据本工程的特点，各方案施工时间计算结果如下：序号方案分析工期（天数）业主要求工期是否可控方案一拌合其他材料，回填回填碾压法增加挖机拌合，理论上不增加施工时间247270天满足方案二预压排水固结法现有的理论计算方法很多，计算结果差别较大，最少也在半年以上不可控不可控方案三置换法只要增加足够的开挖和运输机械，理论上不增加施工时间247满足2、各方案费用对比：方案一：拌合其他材料，在利用本工程场地内高含水率土体的基础上，外借部分土石方。由于本工程填土大于挖土，适当外借土不会增加工程费用。方案三：置换法，场地内高含水率土体需要全部外弃，这一方面增加了外弃土的费用，另一方面外借土的方量也明显大于方案二。3、方案选择分析：通过方案工期和费用的对比，我小组选择方案一：拌合其他材料后，碾压回填。（四）最佳方案中分方案的选择经过以上各种方案分析，小组成员确定分层碾压高含水率回填土最佳施工方案后，需要解决以下两个问题：确定拌合材料拌合比例的确定高含水率回填土拌合其他材料后碾压回填施工方案拌合材料确定后，拌合比例通过试验确定即可，所以主要的工作变成了确定拌合材料。1、确定拌合材料对于拌合物材料，小组提出3种方案：采用干土拌合采用碎石拌合物拌合材料的选择采用石灰拌合方案对比：序号方案方案简介市场调查费用核算方案选择分方案一采用干土拌合 在场址附近，寻找一块含水率低于最优含水率的取土点取土样与场地内高含水率土体拌合，做击实试验，现场按照拌合时实验结果确定比例。根据我小组调查，干选择土取土点较为困难，而且很难获得环保批准，依据现场一种干土拌合试验，比例约65%。（19.6*65%）*45*1.5=859.95万元不采用分方案二采用石灰拌合选择运距较近的厂家生产的石灰与场地内高含水率土体拌合，做击实试验，石灰具有较强的吸水能力，一方面可以降低土体的含水率，另一方面和土体发生一系列物理、化学反应，形成强度更高的混合物，从而提高边坡的稳定性。依据调查，场址附近有一家厂家生产的石灰边角料能满足工程需要，按照现场3组土样试验，配合比例为大约为1