粘土心墙堆石坝碾压试验施工方案Word下载.docx

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及Ⅱ6土料场的土料作为本工程防渗土料填筑施工工艺参数。

本次堆石坝碾压试验目的：

（1）通过现场试验校核验证设计提出的有关技术指标；

（2）确定坝体堆石体、过渡层、反滤层、粘土心墙的施工方法和各种参数；

（3）提出有关质量控制的技术要求和检验方法；

（4）制订有关的施工技术规程和细则。

（5）试验对象主要是堆石体、过渡层、反滤层、粘土心墙，同时利用场地对垫层料进行平碾试验。

碾压试验共安排进行五大场，试验内容分别为：

1堆石料不同加水量与碾压遍数，铺料厚度0.8m，18t振动碾；

②过渡层、反滤层碾压试验铺料厚度为0.3m，18t振动碾；

③过渡层、反滤层碾压试验铺料厚度为0.4m，18t振动碾；

④粘土心墙、垫层料碾压试验铺料厚度为0.3m，18t振动碾；

⑤复合试验。

3.2.设计对不同坝料碾压压实的技术要求

（1）堆石体填筑要求

堆石体填筑要求参数表

项目

上游堆石区

下游堆石区

母岩类别

花岗岩

最大铺料厚度（mm）

800

洒水量（体积比%）

20

振动碾最少碾压遍数

8

最大粒径（mm）

压实后干密度（g/cm3）

2.10

2.05

压实后空隙率（%）

22.0

25.0

（2）过渡料填筑要求

过渡料最大粒径Фmax≤300mm,压实厚干密度要求达到ρd≥2.02g/cm3,试验铺料厚度h=30cm。

（3）反滤料填筑要求

过渡料最大粒径Фmax≤100mm,压实厚干密度要求达到ρd≥1.95g/cm3,试验铺料厚度h=30cm。

（4）坝基垫层料填筑要求

压实厚干密度要求达到ρd≥1.94g/cm3,试验铺料厚度h=30cm。

（5）粘土心墙料填筑要求

含水率控制在最优含水量的1%～3%左右，粘土料的压实度达到100%，渗透系数不大于1×

10-5cm/s，铺料厚度h=30cm。

3.3.碾压试验场地

根据施工现场具体条件，经多次选点与比较。

最终选定在下水库大坝上游礤头村对面的弃渣场上。

这块场地宽阔平坦，地基坚实，交通便利，距石料堆场和土料场均较近，符合碾压试验的场地要求。

碾压试验施工前，利用推土机对碾压场地进行修整，利用18T自行式振动碾碾压，预铺40～50cm厚0.5～2cm碎石，使平整场地并具有良好的透水性，适量洒水后,碾压16遍，使其达到充分密实。

3.4.碾压设备的选择

根据以往的施工经验，选用PC200挖装填筑料；

15t三凌自卸汽车运输；

TY130推土机及PC200反铲挖掘配合平整；

18t自行式振动碾碾压。

碾压机械设备性能参数

设备名称

山东长林18T振动碾

型号

YZ18F

工作质量

kg

18000

静线荷载

N/cm

410

振幅（高/低）

mm

1.88/0.84

振动频率（高/低）

Hz

30

激振力（高/低

KN

320/218

最高行走速度

Km/h

9.3

爬坡能力

%

25

转弯半径（内侧/外侧）

4870/7000

外观尺寸（长×

宽×

高）

6270×

2380×

3145

振动轮宽度

2130

轴距

3073

柴油机功率/型号

Kw

132/6135

3.5.碾压试验步骤与方法

（1）铺料前准备

试验场地按上述要求平整压实后，根据每场的铺场面积进行放样，高程测量（用相对高程），并在四周用标杆标出应铺料的厚度；

振动碾性能及技术指标应进行检验。

（2）碾压试验用料

试验对象主要是堆石体、过渡层、反滤层、粘土心墙。

所以，碾压试验用料包括堆石料、粗砂碎石、粘土等。

堆石料采用业主指定的材料，为隧洞开挖的弃渣；

砂、碎石由业主统一提供，其质量和规格要求应符合设计要求；

粘土采用Ⅱ6土料场的土料，为业主指定的材料，取料前将其表面的杂质和耕作土、植物根系等清除，料场周围布置截水沟，并做好料场排水措施，保证土质的天然含水量。

碾压试验对各种材料的需求见下表所示。

试验用主要材料需求表

序号

材料名称

规格

数量

产地

备注

1

堆石料

最大粒径800mm

1200m3

业主提供

2

过渡料

最大粒径300mm

400m3

3

反滤料

最大粒径60mm

320

4

垫层料

最大粒径80mm

210m3

5

粘土

Ⅱ6料场

6

水

426t

（3）铺料

采用1m3挖掘机挖装，15t自卸汽车运输，TY130推土机平整，为保证铺料均匀，起伏差不大于10cm，铺土（料）厚度按拟定的厚度选择。

铺料时，用进占法卸料，推土机平整。

在铺料时，采用“算方上料、定点卸料、随卸随平、定机定人、铺平把关、铺厚检查”的措施，保证铺料厚度满足碾压试验要求。

（4）初始高程测量

为了了解不同碾压遍数的实际沉降量,铺料平场后,先用振动碾静碾一遍，然后用石灰粉进行小场划分，并在每小场内按梅花形布置10～12个沉降观测点，测量各点的相对高程，以计算各小场实际铺料厚度并将该测量数据作为该场压实前的初始高程。

（5）洒水、碾压

石料碾压前，保证有足够的水量，用抽水机及水车配合供应施工用水。

在碾压试验前1小时开始进行洒水，水表计量，要求喷洒均匀，洒水量按体积计。

洒水量暂定为填筑方量的5%、10%、20%；

洒水达到要求后，进行碾压，碾滚在场外起振达到正常运转后驶入试验区，碾压行车速度不宜大于2km/h，在划好的小场内按预定遍数实施碾压，为模拟施工情况，采用前进后退全振法，一个循环按两遍计，错位采用前进错位法，要求碾迹重叠20cm。

碾压厚度暂定为0.8m；

碾压遍数按6遍、8遍、10遍分别碾压。

过渡层、反滤料、垫层料

过渡层、反滤料、垫层料的碾压厚度暂定为0.3m和0.4m，碾压方法同堆石料。

粘土碾压前，应保证土料的天然含水量。

碾压厚度暂定为0.3m和0.4m；

碾压遍数按4遍、6遍、8遍分别碾压。

碾压时采用进退错距法碾压，碾压行车速度不宜大于2km/h。

碾压试验采用循环法进行试验，得出每个参数的最优值。

最后将这组最优参数再进行一次复核试验。

（6）沉降量与密实度观测试验

各小场每碾压两遍对预设的观测点进行一次相对高程测量，碾压达到预定遍数后，选有代表性的部位挖试坑2～3个，对碾压后的坝料进行密度测定和颗粒组成分析。

试坑直径要求不小于铺料最大粒径的2倍，试坑深度为铺料厚度，试坑体积采用灌水法，水表计量。

试坑内挖出的石料全部秤重，并进行颗分试验。

试样颗分按：

800＞，800～400，400～200，200～100，100～60，60～40，40～20，20～10，10～5，5＜以下分级（碾压后取2车的填筑料进行颗分的分级与此相同）；

大于100mm的石料用标准环或直尺测定，小于100mm的石料按分级过筛，20mm以下的碎石经过烘干后过筛，并取少量（2.0Kg左右）5mm以下细料进行室内土工分级试验，大于20mm的块石可分级进行含水量测定，以便对重量进行修正。

粘土密实度试验采用环刀法，每一组合的取样数量的为：

10～15个。

3.6.试验工具

为了满足碾压试验的各项数据的测定，本次试验配备相应的试验工具，以满足试验的要求。

所用的仪器见下表所示。

试验工具一览表

规格型号

水准仪

索佳B20Ⅱ

1台

日本

取样钢环

Φ2.0m、Φ0.8m

2套

自制

高20cm

电子称

ACS-A

1套

国产

台秤

TGT-50A

500Kg

筛网

网眼80、60、40、20、10、5mm

40×

100cm

烘箱

7

环刀

5套

土工套筛

5mm以下

9

电子天平

HT-300

10

水平尺

11

水表

其他工具：

铁揪、箩筐、编织布、厚度0.2mm的塑料薄膜。

3.7.碾压试验场地布置

根据选定的碾压试验场地和碾压试验的内容，进行碾压试验区的布置。

如上述碾压试验共安排六大场，对粘土心墙、堆石料、过渡料、反滤料、垫层料的不同加水量，不同碾压遍数等进行试验。

其他参数如不同碾型（施工中不变换碾重），不同行车速度（据经验选择一档即2.0Km/h左右）等不再专门进行试验。

各场试验平面布置图如下图示。

①第一大场进行堆石料碾压试验，图中n碾压遍数，Q加水量，共9小场，填料厚度h=80cm，堆石料碾压试验用18T振动碾。

②第二大场为过渡料、反滤料碾压试验，铺厚h=0.3m，加水量Q根据第一试验结果进行选定，用18t振动碾。

③第三大场，过渡料、反滤料碾压试验，布置与第二大场基本相同，铺厚h=0.4m，加水量Q另定，用18t振动碾。

④第四大场，为垫层料碾压试验，铺厚h=0.3m、h=0.4m，加水量另定，用18t振动碾。

⑤下图第五大场进行粘土碾压试验，图中n碾压遍数。

⑥第六大场为复合试验，根据前五大场试验结果另行确定。

4.进度安排和人配备

4.1.碾压试验进度安排

本次碾压试验的施工工期计划为21天，即2005年9月1日～2005年9月25日。

（1）施工准备3天，即9月5日～9月8日；

（2）堆石料5天，即9月9日～9月14日；

（3）过渡层、反滤层6天，即9月15日～9月20日；

（4）粘土2天，即9月21日～9月22日；

（5）复合试验3天，即9月23日～9月25日；

（6）试验报告提交，9月28日。

4.2.试验有关人员的配备

根据碾压试验的计划、施工效率和施工强度要求，为了确保圆满完成碾压试验任务，获得最佳的施工参数，成立一个碾压试验小组，由项目部统一指挥。

试验小组人员配置

姓名

岗位

职务

人数

组长

总工程师

副组长

质检部长

管理人员

调度

技师2名，持证上岗

技术员

试验工

技师4名，持证上岗

机械工人

持证上岗

配合工人

5.碾压试验成果的提交

现场碾压试验完成后，及时分析整理试验资料，提交碾压试验报告，报告包括以下内容：

（1）分别提出反滤料、过渡料、堆石料、粘土心墙的铺料方法、铺料厚度、加水量和碾压遍数等施工参数，并提出适宜的铺料、碾压机械设备和工艺流程；

（2）提出粘土心墙与反滤料、过渡料、堆石料之间的填筑程序和压实方法；

（3）分别提出反滤料、过渡料、堆石料、粘土心墙在不同级配、不同试验参数条件下的压实密度、空隙率、沉降量与压缩模量之间的关系。

（4）提出石料的粒径级配曲线，以及碾压后的颗粒级配变化情况。