新疆建筑设计研究院有限公司) 830002
【摘要】在大面积的回填碾压处理工程中,合理的设计参数能够确保安全的前提下,有效的节约成本,提高施工效率。简单的试验数据比对,可以有效的反映出各种情况下地基处理的效果。
关键词:回填碾压处理、地基处理、岩土工程检测、密实度、固体体积率
回填碾压作为一种常用的处理方法在工程中经常使用,设计参数多数情况下直接选用规范中的建议值,规模较小的工程,参数选用的微小差别,在施工造价和工作效率上没有太大的改变,但对于大规模的回填工程,无论是工程质量还是工程造价都会带来较大影响。
某机场的改扩建工程,土方回填量超1.5亿立方,回填高度超30m,主要采用的处理方法为天然级配碎石土分层回填碾压加强夯补强,处理目的:减小深厚回填土的变形,由于工程量大,分层回填的厚度和碾压遍数便成了影响工程造价及施工效率的重要因素,如何合理的确定设计参数,施工前的试验起到了关键作用。
依据规范要求及所在地区工程经验,选择了不同的回填厚度和碾压遍数进行组合,采用固体体积率指标进行检测,通过试验数据的统计比对最终选择最优的方案。
检测项目 | 序号 | 方法 | 工作量 |
虚铺厚度、碾压遍数试验 每种虚铺厚度按8、10、12、14、16遍碾压 | 1 | 现场灌水法密度试验(虚铺50cm) | 每遍各4点,共20点 |
2 | 现场灌水法密度试验(虚铺40cm) | 每遍各4点,共20点 | |
3 | 现场灌水法密度试验(虚铺30cm) | 每遍各4点,共20点 | |
4 | 室内含水率试验 | 60个 | |
5 | 室内混合料比重试验 | 60个 |
虚铺厚度及碾压遍数对比试验
虚铺厚度 碾压遍数 | 编号 | 湿密度(g/cm3) | 含水率﹙﹪﹚ | 干密度(g/cm3) | 固体体积率 | 混合料土粒比重 |
50cm 8遍 | 1 | 2.35 | 4.031 | 2.26 | 89% | 2.53 |
2 | 2.39 | 6.183 | 2.24 | 86% | 2.61 | |
3 | 2.40 | 6.312 | 2.25 | 86% | 2.62 | |
4 | 2.37 | 4.671 | 2.26 | 88% | 2.56 | |
50cm 10遍 | 1 | 2.37 | 6.544 | 2.21 | 86% | 2.58 |
2 | 2.38 | 4.371 | 2.27 | 88% | 2.57 | |
3 | 2.22 | 2.408 | 2.17 | 89% | 2.45 | |
4 | 2.36 | 3.776 | 2.27 | 88% | 2.58 | |
50cm 12遍 | 1 | 2.37 | 3.969 | 2.28 | 88% | 2.6 |
2 | 2.36 | 6.218 | 2.21 | 86% | 2.57 | |
3 | 2.35 | 6.097 | 2.21 | 85% | 2.59 | |
4 | 2.35 | 2.836 | 2.29 | 89% | 2.57 | |
50cm 14遍 | 1 | 2.37 | 4.388 | 2.27 | 89% | 2.54 |
2 | 2.35 | 2.511 | 2.30 | 89% | 2.57 | |
3 | 2.30 | 3.694 | 2.22 | 87% | 2.56 | |
4 | 2.26 | 3.442 | 2.19 | 89% | 2.46 | |
50cm 16遍 | 1 | 2.54 | 3.188 | 2.46 | 91% | 2.72 |
2 | 2.29 | 2.234 | 2.24 | 89% | 2.51 | |
3 | 2.34 | 3.187 | 2.27 | 89% | 2.54 | |
4 | 2.30 | 3.374 | 2.22 | 89% | 2.51 |
虚铺50cm,不同碾压遍数均有干密度及固体体积率较低的值。
虚铺厚度 碾压遍数 | 编号 | 湿密度(g/cm3) | 含水率﹙﹪﹚ | 干密度(g/cm3) | 固体体积率 | 混合料土粒比重 |
40cm 8遍 | 1 | 2.22 | 3.877 | 2.14 | 88% | 2.42 |
2 | 2.20 | 3.147 | 2.13 | 89% | 2.39 | |
3 | 2.34 | 2.793 | 2.28 | 89% | 2.57 | |
4 | 2.23 | 3.004 | 2.17 | 87% | 2.50 | |
40cm 10遍 | 1 | 2.28 | 2.664 | 2.22 | 87% | 2.55 |
2 | 2.43 | 3.361 | 2.35 | 85% | 2.77 | |
3 | 2.19 | 4.203 | 2.10 | 86% | 2.44 | |
4 | 2.39 | 3.945 | 2.29 | 89% | 2.58 | |
40cm 12遍 | 1 | 2.31 | 2.955 | 2.24 | 88% | 2.53 |
2 | 2.42 | 4.362 | 2.31 | 89% | 2.59 | |
3 | 2.42 | 3.637 | 2.33 | 86% | 2.70 | |
4 | 2.41 | 2.851 | 2.34 | 87% | 2.69 | |
40cm 14遍 | 1 | 2.37 | 2.648 | 2.31 | 88% | 2.62 |
2 | 2.33 | 2.483 | 2.27 | 88% | 2.57 | |
3 | 2.36 | 2.909 | 2.29 | 89% | 2.57 | |
4 | 2.36 | 2.943 | 2.29 | 89% | 2.57 | |
40cm 16遍 | 1 | 2.41 | 3.443 | 2.33 | 88% | 2.64 |
2 | 2.38 | 2.894 | 2.31 | 89% | 2.60 | |
3 | 2.33 | 2.571 | 2.27 | 90% | 2.51 | |
4 | 2.37 | 2.718 | 2.31 | 89% | 2.59 |
虚铺40cm,碾压遍数12遍以上干密度均大于2.24g/cm3,固体体积率均大于85%。
虚铺厚度 碾压遍数 | 编号 | 湿密度(g/cm3) | 含水率﹙﹪﹚ | 干密度(g/cm3) | 固体体积率 | 混合料土粒比重 |
30cm 8遍 | 1 | 2.36 | 7.186 | 2.19 | 85% | 2.57 |
2 | 2.48 | 7.066 | 2.31 | 88% | 2.62 | |
3 | 2.27 | 3.264 | 2.20 | 87% | 2.52 | |
4 | 2.37 | 7.111 | 2.21 | 86% | 2.56 | |
30cm 10遍 | 1 | 2.36 | 3.373 | 2.28 | 89% | 2.55 |
2 | 2.43 | 7.402 | 2.25 | 87% | 2.60 | |
3 | 2.43 | 6.310 | 2.28 | 89% | 2.57 | |
4 | 2.39 | 7.252 | 2.22 | 88% | 2.53 | |
30cm 12遍 | 1 | 2.39 | 6.875 | 2.23 | 89% | 2.50 |
2 | 2.40 | 3.058 | 2.33 | 88% | 2.64 | |
3 | 2.42 | 6.538 | 2.26 | 87% | 2.60 | |
4 | 2.42 | 5.505 | 2.29 | 88% | 2.61 | |
30cm 14遍 | 1 | 2.43 | 3.351 | 2.35 | 88% | 2.66 |
2 | 2.44 | 7.540 | 2.26 | 86% | 2.61 | |
3 | 2.38 | 3.718 | 2.29 | 89% | 2.57 | |
4 | 2.43 | 6.891 | 2.26 | 86% | 2.62 | |
30cm 16遍 | 1 | 2.21 | 2.967 | 2.15 | 87% | 2.46 |
2 | 2.39 | 4.118 | 2.29 | 89% | 2.57 | |
3 | 2.42 | 6.961 | 2.25 | 86% | 2.61 | |
4 | 2.38 | 2.226 | 2.33 | 89% | 2.61 |
虚铺30cm,不同碾压遍数试验数据波动比较大,偶尔有低值。
根据以上试验数据比较,虚铺40cm,碾压后均匀性较为稳定,12遍以后试验数据均达到干密度2.24g/cm3,固体体积率85%。
回填碾压的厚度减小和碾压遍数的增加,处理效果并不是成线性增长,碾压厚度过小,厚度不均和局部级配不好,对碾压效果带来的影响就会凸显,容易造成碾压的不均匀。碾压遍数增加到一定程度后,土体密实程度的增加就会变缓,从而效率降低,在满足设计要求的情况下,选择最优的遍数,能够提高施工效率。
施工前的试验对我们的工程有着重要的意义,设计好施工前的试验,对后续的施工不仅质量和安全上有保障,同时能够大幅提高效率,避免不必要的浪费。