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道路和基础回填材料

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1概述

在工程建设中,常对开挖后的道路和基础采用各种材料进行回填处理,以保证基础的强度和使用要求。常用的道路和基础回填材料有土、粉煤灰、石灰土(灰土)、砂等。

土作为常用道路和基础回填材料,在工程中被广泛应用。土一般由固相(土颗料)、液相(水)和气相(空气)三部分组成,三相比例不同,则反映出土的物理状态也不尽相同。

粉煤灰作为工业废渣,多年来被广泛应用于工程的各个结构部位中,如石灰粉煤灰稳定材料作为道路工程的基层材料;粉煤灰作为基础回填材料,也被大量使用。

工程中,当土的性能达不到使用要求时,常常对土进行改良,掺加各种各样的材料,以改善土的性能,提高土的工程性质。石灰土就是改良土中常用的一种。

砂作为回填材料,在我国是一种处理浅表软弱土层的传统方法,但由于原材料来源及价格等问题,大规模应用受到限制,目前主要用于工程的浜、塘、沟等的回填处理。

2依据标准

1.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)。

2.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)。

3.《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)。

4.《地基处理技术规范》(DG/TJ08-40-2010)。

5.《城镇排水工程施工质量验收规范》(DG/TJ08-2110-2012)。

6.《土工试验方法标准(2008版)》(GB/T50123-1999)。

7.《土的工程分类标准》(GB/T50145-2007)。

8.《公路土工试验规程》(JTGE40-2007)。

9.《公路路基路面现场测试规程》(JTGE60-2008)。

10.《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)。

3检验内容和使用要求

1.检验内容

回填质量评定可采用下列几种方法进行检测:

(1)干密度,主要用于砂垫层和砂石垫层的质量评定或以设计规定的控制干密度为依据进行评定,方法分为环刀法、灌砂法、灌水法、贯入法等。

(2)用压实系数(λc)或压实度(K)来鉴定黏性类地基回填质量。

压实系数为土的实际干密度(ρd)与最大干密度(ρdmax)的比值;压实度为土的实际干密度(ρd)与最大干密度(ρdmax)的比值用百分率表示。最大干密度(ρdmax)和最优(佳)含水量是通过标准击实方法确定的。而压实系数(λc)或压实度(K)要求一般由设计单位根据工程结构性质、使用要求及土的性质确定,如果未作规定可参考5中数值取用。

2.使用要求

(1)砂垫层材料应选用级配良好的中、粗砂、含泥量不超过3%,并须除去树皮、草根等杂质。若用细砂,用掺入30%~50%的碎石,碎石最大粒径不宜大于50mm。

(2)粉煤灰垫层对过湿的粉煤灰应沥干装运,装运时含水量以15%~25%为宜。层底粉煤灰宜选用较粗的灰,并使含水量稍低于最优含水量。

(3)土路基中泥炭、淤泥、淤泥质土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土,及液限大于50%、塑性指数大于26、不适宜直接压实的细粒土,不得直接用于填筑材料。需使用时,必须采取技术措施进行处理,经检验满足设计要求后方可使用。

(4)粉煤灰路基基底范围内,原地表植被、杂物、垃圾、积水、淤泥和表层种植土等必须清除。

(5)石灰土路基中石灰用量符合配合比要求,土块应充分粉散,拌合均匀,路拌深度达到层底,无素土夹层。

(6)覆土时沟槽内不得有积水,严禁带水覆土,不得回填淤泥、腐殖土及有机物质,大于10cm的石块等硬块应剔除,大的泥块应敲碎。管顶50cm以上覆土时,应分层整平和夯实,每层厚度应根据采用的夯(压)实工具和密实度要求而定。

(7)在粉煤灰填筑层中铺设地下金属构件,宜采取适当的防腐蚀措施。在需绿化的粉煤灰填筑区,宜覆土300~500mm,且选择耐碱、耐硼树木作为先锋植物进行过度。

(8)粉质黏土土料中有机质含量不应超过5%,亦不得含有膨胀土。当含有碎石时,其粒径不宜大于50mm。

(9)灰土垫层体积配合比宜为2:8或3:7,土料宜用粉质黏土,不宜使用块状黏土和砂质粉土,不得含有松软杂质,并应过筛,其颗粒不应大于15mm。石灰宜用新鲜的消石灰,其颗粒不应大于5mm。

4取样要求

1.道路和回填材料的密度及压实度(系数)检测

取样批量见表2.10-1。

密度及压实度(系数)检测频率表2.10-1

工程 检测频率
范围 点数 方法
道路 土路基 每1000m2 每压实层3点 环刀法/灌砂法/灌水法
路床 每1000m2 每压实层3点 环刀法/灌砂法/灌水法
二灰土底基层 每1000m2 每压实层1点 环刀法/灌砂法/灌水法
人行道路基、土路肩 每100m 2点 环刀法/灌砂法/灌水法
进出口斜坡 每个 1点 环刀法/灌砂法/灌水法
三渣基层 每1000m2 1个 灌砂法
砂砾、碎石垫层 每1000m2 1个 灌砂法
石灰土垫层 每1000m2 每压实层3个 环刀法
排水 构筑物 每个构筑物 每压实层3点 环刀法
管道 两井之间 每压实层3点 环刀法
桥梁 基坑 每座墩、台 每压实层3点 环刀法
地基处理粉煤灰垫层 整片垫层 ≤300m2 每压实层30~50m21点 环刀法
每压实层10~15 m21点 贯入法
>300m2 每压实层50~100m21点 环刀法
每压实层20~30 m21点 贯入法
条形基础下垫层 参照整片垫层且每20m 每压实层不少于1点 环刀法
参照整片垫层且每5m 贯入法
单独基础下垫层 参照整片垫层 每压实层不少于2点 环刀法/贯入法
基槽(坑) 每层50~100m2 应有一个检验点 环刀法/灌砂法/灌水法

2.沟槽回填检测取样批量

见表2.10-2、表2.10-3。

刚性管道沟槽回填土压实度表2.10-2

检查项目 最低压实度(%) 检查数量 检查方法
重型击实标准 轻型击实标准 范围 点数
1 石灰土类垫层 93 95 100m 每层每侧一组(每组3点) 用环刀法检查或采用《土工试验方法标准》(GB/T50123)中其他方法
2 沟槽在路基范围外 胸腔部分 管侧 87 90 两井之间或1000m2
管顶以上500mm 87±2%(轻型)
其余部分 ≥90(轻型)或按设计要求
农田或绿地范围表层500mm范围内 不宜压实,预留沉降量,表面整平
3 沟槽在路基范围内 胸腔部分 管侧 87 90
管顶以上250mm 87±2%(轻型)
由路槽底算起的深度范围(mm) 0~800 快速路及主干路 95 98
次干路 93 95
支路 90 92
800~1500 快速路及主干路 93 95
次干路 90 92
支路 87 90
>1500 快速路及主干路 87 90
次干路 87 90
支路 87 90

1.表中重型击实标准的压实度和轻型击实标准的压实度,分别以相应的标准击实试验法求得的最大干密度为100%;管道回填压实度,除设计要求用重型击实标准外,其他以轻型击实标准;

2.采用中、粗黄砂回填时可采用钢钎贯入度法检验,其贯入度标准值应根据所用黄砂、所做击实功,通过试验确定。

柔性管道沟槽回填土压实度表2.10-3

槽内部位 压实度(%)轻型击实标准 回填材料 检查数量 检查方法
范围 点数
管道基础 管底基础 ≥90 中、粗砂 每100m 每层每侧一组(每组3点) 用环刀法检查或采用《土工试验方法标准》(GB/T50123)中其他方法
管道有效支撑角范围 ≥95
管道两侧 ≥95 中、粗砂、碎石屑,最大粒径小于40mm的砂砾或符合要求的原土 两井之间或1000m2
管顶以上500mm 管道两侧 ≥90
管道上部 85±2%
管顶500~1000m ≥90 原土或按设计要求

注:

1.回填土的压实度,除设计要求用重型击实标准外,其他以轻型击实标准试验获得最大干密度为100%;

2.管顶500mm以上的,若管道处于绿化或农田下且设计未要求时,以原土回填;若管道处于道路下,回填压实应按道路标准执行;

3.柔性管道沟槽回填部位与压实度见图4.3-4;

4.采用中、粗黄砂回填时可采用钢钎贯入度法检验,其贯入度标准值应根据所用黄砂、所做击实功,通过试验确定。

3.工作井基坑回填检测

取样批量见表2.10-4。

工作井基抗回填土压实度表2.10-4

检查项目 压实度(%) 检查频率 检查方法
范围 组数
1 一般情况下 ≥90 四周回填按50延米/层;大面积回填按500m2/层 1(三点) 环刀法或采用《土工试验方法标准》(GB/T50123)中其他方法
2 地面有散水等 ≥95 1(三点)
3 当年回填土上修路、辅管道 符合设计要求 1(三点)

4.环刀法检测

道路工程应使用容积为200cm3的环刀,基础工程应使用容积为100cm3、60cm3的环刀。

5.击实试验

轻型击实试验用样品数量不少于40kg,重型击实试验用样品数量不少于60kg。

6.手锤打入法

环刀法检测可使用手锤打入法按以下步骤进行取样:

(1)确定取样地点,记录该点测区编号及标高;

(2)在约300mm×300mm的地面上去掉表层浮土并检查取样面是再有石块及建筑垃圾;

(3)将环刀刀口向下垂直放在土样上,将带手柄环刀盖在环刀背上;

(4)锤击环刀盖手柄使环刀垂直均匀地切入土样,当土样升出环刀时停止锤击;

(5)在距环刀150~200mm侧面用铁铲铲入,取出环刀;

(6)擦净环刀外壁,用修土刀削去环刀两端余土,并使土与环刀口齐平,在削土时不应将两端余土压入环刀内;

(7)当环刀两端面有少量土不齐平时,可取适量土补齐但不得用力压入改变其原始状态;

(8)将记录有代表该样品测区编号及标高的标签一同装入铝盒内,盖紧盒盖。

7.环刀法取样注意事项

(1)取样操作不应在雨天进行。

(2)取样完毕应尽快送检测机构检测,试样放置时间不宜过长以免含水率发生变化。

(3)取样时应使环刀在测点处垂直而下,并应在夯实层2/3处取样。

(4)取样时应注意免使土样受到外力作用,环刀内应充满土样,如果环刀内土样不足,应将同类土样补足。

(5)取样锤击时用力应以能打入土质为限,不能过分扰动路基土的原状结构。

(6)对土质紧硬的地方可使用电动取土器,其操作按相应产品的技术说明。

(7)当环刀中的土样含有大于50%的粗粒土或大量建筑垃段时应重新取样。

(8)现场取样应记录测点标高、部位及相对应的取样日期、取样人、见证人等信息。

(9)现场取样应优先采用随机选点的方法。

8.土样存放及运送

在现场取样后,原则上应及时将土样运送到检测机构检测。土样存放及运送中,还须注意以下事项:

(1)将现场采取的土样,立即放入密封的土样盒或密封的土样筒内,同时贴上相应的标签。

(2)如无密封的土样盒和密封的土样筒时,可将取得的土样,用砂布包裹,并用蜡融封密实。

(3)密封土样宜放在室内常温处,使其避免日晒、雨淋及冻融等有害因素的影响。

(4)土样在运送过程中少受振动。

5技术要求

1.按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)

压实系数满足设计要求或按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002),满足表2.10-5要求。

压实填土的质量控制表2.10-5

结构类型 填土部位 压实系数λc 控制含水量
砌体承重结构和框架结构 在地基主要受力层范围内 ≥0.97 ωop±2
在地基主要受力层范围以下 ≥0.95
排架结构 在地基主要受力层范围内 0.96
在地基主要受力层范围以下 0.94

注:

1.压实系数λc为压实填土的控制干密度ρd与最大干密度ρdmax的比值,ωop为最优含水量;

2.地坪垫层以下及基础底面标高以上的压实填土,压实系数不应小于0.94。

2.按照《地基处理技术规范》(DG/TJ08-40-2010)

(1)控制砂垫层干密度:中砂ρd≥1.6t/m3,粗砂ρd≥1.7t/m3。

(2)粉煤灰垫层的压实系数λc≥0.90~0.95。

(3)粉质黏土垫层的压实系数λc≥0.94~0.97。

(4)灰土垫层的压实系数λc≥0.95。

当采用轻型击实试验时,压实系数λc宜取高值,采用重型击实试验时,压实系数λc可取低值。

3.按照《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1-2008)

(1)土路基压实度应符合设计要求或表2.10-6的规定。

路基压实度标准表2.10-6

填挖类型 路床顶面以下深度(cm) 道路类别 压实度(%)(重型击实)
挖方 0~30 城市快速路、主干路 ≥95
次干路 ≥93
支路及其他小路 ≥90
填方 0~80 城市快速路、主干路 ≥95
次干路 ≥93
支路及其他小路 ≥90
>80~150 城市快速路、主干路 ≥93
次干路 ≥90
支路及其他小路 ≥90
>150 城市快速路、主干路 ≥90
次干路 ≥90
支路及其他小路 ≥87

(2)基层及底基层压实度应符合表2.10-7规定。

基层及底基层压实度表2.10-7

结构种类 检查项目 单位 规定值
基层 底基层
城市快速路主干路 其他等级道路 城市快速路主干路 其他等级道路
石灰稳定类 压实度 % ≥97 ≥95 ≥95 ≥93
水泥稳定类 ≥97 ≥95 ≥95 ≥93
级配砂砾类 ≥97 ≥95
沥青稳定碎石类 ≥95

4.按照《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)、《城镇排水工程施工质量验收规范》(DG/TJ08-2110-2012),管道沟槽回填土及工作井基坑回填土检测应符合表2.10-2~表2.10-4的要求。

沟槽覆土密实度和沟槽回填中粗砂干重度应符合表2.10-8的要求。

沟槽覆土密实度和沟槽回填中粗砂干重度表2.10-8

项目 沟槽覆土 沟槽回填中粗砂
相对密度(标准击实法)(%) 干重度(kN/m3)
胸腔部分 ≥90 ≥16
管顶以上500mm内 ≥85

5.填方和柱基、基坑、基槽、管沟回填,必须按规定分层夯压密实。取样测定压实以后的干土质量密度其合格率不应小于90%,不合格干土质量密度的最低值与设计值的差不应大于0.08g/cm3,且不应集中。

6检测报告及不合格处理

1.检测报告表式

回填土密度检测报告表式见表2.10-9。

2.不合格处理

干密度应不小于相应规范或设计规定的控制干密度;通过击实试验可计算出最大干密度ρdmax和最优含水量(ωop),得到压实系数(λc)或压实度(K),压实系数(λc)或压实度(K)应不小于设计或施工验收规范的规定。

当干密度或压实系数(压实度)不合格时应及时查明原因,采取有效的技术措施进行处理,然后再重新进行检测,直到判为合格为止。

(1)当检测填土的实际含水量没达到该填土土类的最优含水量时,可事先向松散的填土均匀喷洒适量水,使其含水量接近最优含水量后,再加振、压、夯实。

(2)当填土含水量超过该填料最优含水量时,尤其是用黏性土回填,在进行振、庄、穷实时,易形成“橡皮土”,这就须采取如下技术措施处理:

①开槽晾干。

②均匀地向松散填土内掺入同类干性黏土或刚化开的熟石灰粉。

③当工程量不大,而且已夯压成“橡皮土”则可采取“换填法”,即挖去已形成的“橡皮土”后,填入新的符合填土要求的填料。

(3)换填法用砂(或砂石)垫层分层回填,当实际干密度未达到规范或设计要求时,应重新进行振、压、穷实;当含水量不够时(即没达到最优含水量),应均匀地洒水后再进行振、压、穷实。

检测报告

(检测机构名称)

回填土密度检测报告(环刀法)C-23a-0806表2.10-9

委托编号:

检测类别:工程连续号:报告编号:

委托单位
工程名称 委托日期
工程地址 报告日期
施工单位 环刀规格(cm3)
设计要求 最大干密度(g/cm3) 最优含水率(%)
样品编号 取样部位 取样点标高(mm) 取样点厚度(mm) 取样日期 检测日期 湿密度(g/cm3) 含水率(%) 干密度(g/cm3) 压实系数
检测结论
见证单位 见证人及证书号
检测方法 评定依据
说明 1.非本检测机构抽样的样品,本检测机构仅对来样的检测数据负责;

2.未经本检测机构批准,部分复制本检测报告无效;

3.由本检测机构抽样的样品按本检测机构抽样程序进行抽样、检测。

检测机构信息 1.检测机构地址:

2.联系电话:3.邮编:

防伪校验码
备注

检测机构专用章:批准/职务:/审核:检测:

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