京冶公司景观回填试验方案

1编制依据1、设计图纸；2、清华大学试验报告；3、中兵勘察设计研究院完成的《北京顺义奥林匹克运动会水上公园岩土工程勘察报告》；4、国家有关规范规程《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)；《建筑地基基础设计规范》；《建筑地基处理技术规范》；《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)；《构筑物抗震的设计规范》；《土工合成材料技术规范》。第一部分工程与地质水文概况1.1工程概况拟建的北京2008年奥运会顺义奥林匹克水上公园（以下简称奥林匹克水上公园）位于北京市顺义区马坡镇向阳村向阳闸东北侧，潮白河东岸、怡生园国际会议中心南侧，建设用地面积1625886.70m2，项目建筑规模：总建筑面积为28961m2。在奥运水上中心工程中，静水赛道的开挖可能挖出约200万立方米弃土，在现场开挖的3~4米深范围基本是砂质粉土和粉细砂。另一方面，动水赛道的填筑需要大约60~70万方土料。因而，利用开挖的弃土填筑动水赛道是顺乎自然的事。不但会减少工期，节省造价，也有利于北京的生态和环境的社会效益。本项目拟在工程现场，利用景观填方工程，进行现场足尺试验，具体位置及剖面详见施工图景观山体部分。本试验项目包括以下几个方面的研究工作：填土加密方法的试验研究、加固方法及效果的试验研究、加筋陡坡及加筋挡土墙的试2验研究工作、强夯对比试验研究、填方土的抗冲刷及湿陷性研究、检测方法的研究、挡土墙排水性能的研究等。1.2场地工程地质与水文条件1.2.1场地地层结构组成整个场地地基土层上部为人工填土层，其下为新近沉积土层和一般第四纪沉积土层，地层由粘质粉土、砂质粉土、粉质粘土、细中砂及卵石构成。土层编号土层名称土层描述层厚(m)①砂质粉土素填土黄褐～褐黄色，稍湿～湿，松散～稍密0.30～2.80①1杂填土杂色，湿，稍密，主要由砖块、碎石、灰渣及粉土组成。②砂质粉土-粘质粉土灰～褐黄色，稍湿～湿，稍密～中密。0.30～4.50②1粉质粘土灰～褐黄色，湿～饱和，软塑～可塑。0.20～2.30③粉、细砂灰～褐黄色，稍湿～湿，松散～中密，以石英、长石为主0.60～6.90③1砂质粉土-粘质粉土灰～褐黄色，稍湿～湿，稍密～中密0.30～2.40③2重粉质粘土～粉质粘土灰～褐黄色，湿～饱和，可塑0.50～0.70④细中砂灰～褐黄色，稍湿～湿，稍密～中密0.40～5.10④1粉质粘土灰～褐黄色，湿～饱和，可塑0.30～1.40④2砂质粉土灰～褐黄色，稍湿～湿，稍密～中密0.50～3.00⑤卵石杂色，湿～饱和，中密～密实1.40～9.80⑤1圆砾杂色，湿～饱和，中密～密实0.20～4.00⑤2细砂灰～褐黄色，湿～饱和，中密～密实0.30～4.603⑤3粉质粘土-粘质粉土灰～褐黄色，饱和，可塑，中密～密实0.30～1.70⑥粘质粉土-砂质粉土灰～褐黄色，饱和，中密～密实0.30～8.30⑥1重粉质粘土-粘土灰～褐黄色，饱和，可塑0.30～6.60⑥2粉细砂灰色，饱和，中密～密实，以石英、长石为主0.50～3.00⑦卵石杂色，饱和，中密～密实最大厚度13.40m⑦1圆砾杂色，饱和，中密～密实0.30～1.80⑦2粉细砂灰～褐黄色，饱和，中密～密实0.30～3.60⑦3粉质粘土-粘质粉土灰～褐黄色，饱和，可塑，中密～密实0.30～3.00根据现场调查，场地不存在滑坡、泥石流、崩塌、地下采空区、活动断裂等不良地质作用，仅存在饱和砂质粉土-粘质粉土②、粉细砂③和细中砂④发生地震液化，地基液化等级为中等。1.2.2水文水质条件根据地勘报告本场地分布两层地下水，各层地下水分布及静止水位见下表。层数地下水类型水位埋深(m)备注第一层层间潜水9.80～16.00m主要埋藏于卵石⑤层中第二层潜水～微承压水17.6～24.00m埋藏于卵石⑦层中1.3该场地粉土的特性通过对该场地粉细砂土和砂质粉土室内击实和振动加密试验，结果表明，粉细砂在10％－15％含水量击实，干密度对于含水量不敏感，在18％含水量时出现一个不明显的“最优含水量”，干密度有少量提高，但是这时已经接近于其饱和含水量，现场施工不易实现；在振动台上试验，由于砂土被振起，效果不好。在击实试验中，砂质粉土存在最优含水量和最大干密度。它们分别为19％和1.6g/cm3。4第二部分景观山体模型试验方案2.1试验场地及对象现场足尺试验模型初步选定在白马路与滨河路交接部位附近，位于场地的东南角，试验模型今后将成为水上公园的一处景观造成构筑物。42.0041.0040.0039.0038.0037.0035.0036.002.2试验堆筑山的设计概况2.2.1试验目的在已经完成的系统的室内试验和稳定分析计算的基础上，研究粉细砂和含砂量很高的砂质粉土经过加密、加固和加筋以后，物理力学性能的变化；研究它们在荷载和水的作用下的稳定性，从而确定工程施工指标；探索具体的施工掺和与压实方法；检验设计方案的可靠性与经济性；寻求快速有效的质量检测和监理指标是本次现场模型试验的基本目的。具体目标为：(1)确定粉土加固在不同施工条件下所需的最优水泥添加量；(2)确定粉土加固剂与土料掺和与压实最优的施工方案；(3)确定以后大面积施工时快速有效的检测方法；(4)土工格栅加筋土工程的研究与检测，为施工图优化和数值计算提供试验实测数据；5(5)研究强夯加固地基的效果和技术指标；(6)进行各种施工方法的造价，确定以后实际工程大面积施工方案；(7)研究回填土的抗冲刷能力及湿陷性质；(8)研究挡土墙的排水性能和在渗透情况下的稳定与变形。2.2.2试验工程的特点与难点该试验工程以一座景观山体的地基处理、回填压实施工、加筋挡土墙施工作为后续大面积、大体量正是施工的现场足尺模型试验施工具有其必要性、重要性和特殊性，归纳起来有如下几个特点和难点，是开展试验施工组织必须重点考虑的几个关键环节:1、整个工程分两方面，一方面是试验工程，另一方面是永久工程，只是功能上有不同要求。对于试验工程主要分为三个分项工程，水泥土区域是主要的试验目的，试验过程中的设计工程参数允许进行调整，但最终堆山体应满足山体的设计要求和标准。该试验工程的目的就是为正式施工图设计提供科学的依据和后续的大面积、大体量施工提供指导和优化施工方案与组织设计。2、景观山体的地基强夯处理虽然面积不大，依据35.0m标高位置处的基底面积计算约8900m2，由于处理范围的限制，只能安排一台套强夯设备进行施工，夯前夯后试验项目又多，点夯、满夯交叉工序施工。3、填方工程量大，约25500m3；每层回填碾压面积大，从最下一层的8900m2至最顶层的1368m2，需要科学统筹的安排施工工序才能实现施工效率最优。4、施工机械和种类较多，包括铲运机、自卸汽车、装载机、碾压机等，主要工序有挖土、装土、运土、卸土、摊铺、碾压等，大量、多种机械交叉作业施工要求施工管理科学，同时也要求很高的安全管理意识。5、另外由于试验和测试项目多，面临的问题也相应增加，同时要配合测试等的协调工作，都增加了施工管理难度的。2.2.3现场足尺试验模型施工分项工程1、景观山体地基强夯处理试验2、景观山体堆填分层压实试验63、景观山体中直立加筋挡土墙试验2.3.景观山体地基强夯处理试验2.3.1试验目的（1）确定一定夯击能量下的有效加固深度、夯沉量、承载力等；（2）确定合理的强夯施工工艺参数和施工流程；（3）确定夯后加固效果的检测方法；（4）对夯后加固效果作出综合评价。2.3.2强夯处理方案强夯地基处理法是将很重的锤（一般为100～400KN）从高处自由落下（落距一般为6～20m）给地基以冲击力和振动，从而提高地基土的强度并降低其压缩性，而且还能改善其抵抗液化的能力和消除土的湿陷性。强夯法具有效果显著、设备简单、施工方便、适用范围广、经济易行和节省材料等优点。景观山体地基强夯施工分为两个区域，粉土素填区地基按强夯做法一施工，水泥拌和土加固区地基按强夯做法二施工。强夯处理范围：填土厚度大于3m的填方区域每侧外扩3m范围。加固处理后应达到以下标准：加固区域强夯面积加固后地基承载力标准值粉土压实区7850m2120kPa水泥土加固区1050m2200kPa2.3.3强夯施工参数根据现场场地条件以及加固处理要求，初步确定试验阶段强夯主要施工参数如下：强夯施工参数水泥土加固区粉土压实区夯锤重量/直径16t/2.2m16t/2.2m单点夯击能2000KN·m1000KN·m落距10m6～8m7夯点布置、间距正方形3.5m×3.5m正方形4.0m×4.0m夯击遍数点夯2遍，满夯1遍点夯1遍，满夯1遍夯击击数暂定6~9击，由现场确定暂定6~9击，由现场确定满夯夯击能1000KN·m1000KN·m2.3.4、强夯效果检测（1）夯沉量测量（2）强夯前后标准贯入试验对比（3）液化判别检测（4）瑞利波试验（5）孔隙水压力测量（6）载荷板试验2.4景观山体填筑试验方案2.4.1试验目的（1）确定水泥土所需的最优水泥添加量及拌合方法；（2）确定粉土堆填最优的施工方案；（3）确定以后大面积施工时最优的检测方法2.4.2景观山体填筑方案根据景观山体设计图，山体填筑工程主要分为核心水泥拌和土加固区和粉土素土回填碾压区。现有自然地面平均标高按33.0m计算，填筑后山体顶标高为42.0m，山体填筑高度9m。景观山体采用逐层分层碾压夯实处理施工的方案。核心区分为三种方案：方案一：添加5%水泥，采用现场搅拌的方式进行施工；方案二：添加5%水泥，采用抛洒及稳定土拌和机搅动方式进行施工；方案三：添加8%水泥，采用抛洒及稳定土拌和机搅动方式进行施工；核心区边坡坡度4:1，上顶面尺寸（长×宽）：20m×5m，下顶面尺寸60m×9m。8核心区以外粉土直接回填碾压区根据景观造型需要四周坡度不同，设计坡度有1:1、1:2、1:3、1:4。在核心区方案二的一侧设计有直立加筋挡土墙。2.4.3山体填方工程施工参数填方施工参数主要参数选择范围填料种类粉土压实机械与压实方式14～16t重型碾压机压实分层虚填厚度/压实厚度35～40cm/30～35cm压实遍数3～5遍压实系数≥0.93干密度按施工图要求2.4.4试验与检测内容（！）压实效果试验，环刀法进行干密度试验（2）载荷试验（3）分层位移观测……2.5加筋挡土墙试验方案2.5.1、试验目的（1）确定粉土加固所需的最优水泥添加量；（2）确定粉土堆填最优的施工方案；（3）确定以后大面积施工时最优的检测方法2.5.2加筋挡土墙设计方案根据景观要求，在试验方案二区域设计了直立加筋挡土墙。加筋挡土墙由填土、加筋及钢筋混凝土护面三部分组成，挡墙高度5m，墙后填土为粉土，加筋材料暂时选用青岛颐中股份有限公司生产的EG90R型塑料单向土工格栅。设置10层土工格栅，顶部三层土工格栅长度4m，下部七层土工格栅长度3m，每层9格栅间距0.5m，坡面采用编织袋内灌碎石镇压与排水，同时每层土工格栅折回段长度为1.5m，坡面外侧砌筑厚度150mm厚的钢筋混凝土墙，混凝土墙下设置条形基础。详细设计参见施工图设计。在景观山体南侧根据地形设计了加筋护坡，在甲方确定了土工格栅材料后，由厂家提出土工格栅的细部设计，包括连接棒等。加筋土工程包括加筋挡土墙和加筋陡坡，加筋加筋土坡的筋材暂时选用青岛颐中股份有限公司生产的EG65R型塑料单向土工格栅，加筋土坡高3m，坡度为1:1。表1单向土工格栅的技术指标筋材种类质控抗拉强度(kN/m)由质控拉伸试验测得的抗拉力(kN/m)峰值应变(%)蠕变极限强度(kN/m)2%应变5%应变20℃(3)EG65R64.516.130.911.525.52.5.3检测内容（1）加筋土工程的外观尺寸测量（2）加筋土填土的密实度检测（3）加筋土体的变形和应力测试（4）挡土墙后的浸水试验（5）水的冲刷对边坡影响观测10第三部分试验施工组织设计3.1试验施工前准备工作为了优质、安全、按期完成试验施工任务，我公司拟组建强有力的“水上公园项目景观山体试验工程项目部”，施工现场实行以项目经理为首的三级领导与管理。（1）工程项目经理部组织全