面板堆石坝碾压试验大纲Word文件下载.docx
《面板堆石坝碾压试验大纲Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《面板堆石坝碾压试验大纲Word文件下载.docx（43页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
203439
筛分料
5
小区料
2008
6
次堆石料
103195
料场石料场开采
7
主堆石料
716450
8
块石护坡
6422
9
砂砾石区
330000
砂砾石料场开采
10
合计
万m3
121
2.试验依据
2.1、神树电站首部枢纽工程面板堆石料填筑标准参数，依据砼面板堆石坝坝体填筑标准及级配曲线设计图（图号：
GSY-SSDZ-0944-41-2）见表2；
2.2、神树水电站面板堆石坝坝料填筑级配特性，见表3；
2.3、《混凝土面板堆石坝施工规范》DL/T5128-2009；
2.4、依据《甘肃省武威市杂木河神树蓄能电站大坝枢纽工程砼面板堆石坝坝体填筑施工技术要求》。
表2面板堆石料填筑标准参数表
分区
名称
填料来源
干密度（g/cm）
渗透系数（cm/s）
相对密度
孔隙率（%）
最大粒径（mm）
铺层厚度（mm）
加水量（％）
碾压遍数
碾重（t）
1A
上游铺盖区
壤土或粉细砂
1.60
1B
上游盖重区
开挖弃料
1.80
任意碾压
2A
垫层区
开炸料人工掺配
2.25
10-3
0.85
100
400
适量
6~8
22
2B
特殊垫层区
垫层料筛分而成
40
200
3A
过渡料区
料场开炸料掺配
2.23
10-2
18.6
300
10~15
26
3BI
硬岩排水区
料场开炸花岗岩
10-1
20.7
600
800
3BII
主堆石区
料场开采
2.20
6～8
3BIII
河床砂卵石区
河床砂卵石料开采
3C
次堆石区
坝区开采岩石及料场开炸料
2.21
3D
下游干砌块石护坡
300~500
表3面板堆石坝坝料填筑级配特性表
最大粒经（mm）
粒组粒径（mm）
小于5mm粒径粒组百分含量（%）
不均匀系数cu
曲率系数Cc
备注
800～600
600～300
300～200
200～160
160～100
100～80
80～60
60～40
40～20
20～10
10～5
5～2
2～1
1～0.5
0.5～0.25
0.25～0.075
﹤0.075
粒组百分含量（％）
剔除D大于40cm的垫层料
9.3
15.4
14.1
11.2
10.8
7.7
7.4
6.4
9.7
8.0
50
89
设计上限
9.0
10.6
14.6
11.6
9.8
5.6
4.0
5.5
3.0
37
62.1
1.005
设计下限
过渡区
13.5
6.5
7.0
11.5
7.3
9.5
4.4
2.2
2.5
25.5
73.5
1.326
16
7.6
14.2
9.2
13
6.3
2.0
1.6
1.4
0.0
12
22.07
2.326
9.9
5.7
4.9
6.2
8.7
7.5
7.2
5.2
3.3
3.2
1.8
5.0
20.5
142.5
2.64
18.7
13.2
11.1
3.1
3.9
5.4
3.8
1.3
1.5
46.5
2.48
14
15
31
91.3
7.09
37.4
3.46
3.坝体填筑碾压试验
3.1试验目的：
（1）通过碾压试验，提供合理的碾压参数，以达到设计压实密度和孔隙率的目的。
（2）研究选择合适的填筑压实机械。
（3）研究不同铺料厚度的碾压效果，优选出最佳铺料厚度。
研究不同碾压遍数的碾压效果，优选出合理的碾压遍数。
（4）研究不同加水量的碾压效果，优选出合理的洒水量。
（5）检验碾压后渗透系数是否满足设计要求。
（6）研究填料在不加水时，直接筑坝的碾压参数，为冬季坝体填筑提供施工参数。
3.2试验内容：
石料现场碾压试验应根据坝体分区技术指标和选用的机械，分别进行坝体主堆石区、次堆石区、过渡区和垫层区碾压试验。
分别对不同区域的铺料方式、铺料厚度、振动碾型号及重量、碾压遍数、行车速度、压实厚度、铺料过程中的加水量、碾压前后级配分析、渗透系数、压实后的孔隙率、干密度等提出试验成果。
现场试验结束后，将全部成果整理编写成正式报告递交监理工程师，报告中根据设计要求对施工参数的选择作出论证。
在得到监理工程师批准后方可进行正式填筑施工。
3.3碾压试验的准备工作
（1）成立碾压试验领导小组，指定专人负责碾压试验联系工作及准备等相关事务。
（2）试验前对堆石料源进行充分调查，应掌握各种料物的物理力学性质，选择有代表性料物进行碾压试验。
（3）深入了解所选施工机械的性能和技术参数，并认真检测其实际工作状况，满足大坝碾压施工的各项技术指标要求。
（4）试验场地根据施工现场情况布置，试验前进行临时便道修整，试验场地平整和压实、排水等工作，以保证试验正常进行。
（5）试验前备齐试验所用的工具、设备、器材，并逐件详细检查。
对量测器材，核实其规格，量测范围和精度，使所有的仪器设备和器材满足碾压试验的要求。
3.4坝体碾压试验的方法及步骤
（1）根据以往我公司类似工程实践经验，碾压前先拟定若干个碾压参数，碾压参数组合时，采用逐步收敛法，固定其它参数，变动一个参数，通过试验得出此参数的最优值，然后固定此参数的最优值，变动另一个参数，通过试验求得第二个参数的最优值，依次类推，使每个参数通过试验求得一最优值，最后用全部最优参数，再进行一次复核试验。
碾压试验各堆石料料源选取：
主堆石料选择上游料场，次堆石区砂砾石料选择为上游砂砾石料场，垫层料料源地为现有的垫层料生产系统生产的成品料。
（2）碾压试验参数初拟定为：
铺层厚度：
主堆石区取80cm、100cm。
过渡区取40cm、50cm。
垫层区取30cm、40cm。
碾压遍数：
取6、8、10遍。
振动碾配置：
主堆石、次堆石、砂砾石料采用26t自行式振动碾；
过渡料及垫层料区选择22t自行式振动碾。
加水量：
用水泵抽水或洒水车在填筑块内洒水，加水量在堆石体积的10～15%范围内选取。
另外需要增加一次不加水的碾压试验情况进行分析。
（3）试验场地布置
根据现场情况确定，本工程碾压试验在坝体外进行，具体位置选择为大坝下游左岸河滩地附近一合适位置，碾压试验范围面积约为28×
30m。
在该场地中按不同铺层厚度和碾压遍数布置试验单元面积。
每个试验单元面积为10×
6m。
每一铺层厚度布置试验三种碾压遍数试验单元。
碾压试验过程中，每个单元内布置2×
1.5m的方格网，以测量压实沉降量。
（4）试验场地处理
试验场地进行平整处理，其表面平整度不超过±
10cm。
对试验场的基面进行振动压实处理，以减少基层对碾压试验的影响，测量场地高程，并设置测量高程控制点。
（5）填筑铺料
按拟定的铺层厚度，采用进占法及倒退法铺料，推土机平整，并用振动碾静压一遍。
（6）布置方格网测点
在各试验单元区布置1.5×
2m的网格，并在填筑区外设置控制基桩。
在各单元的网格测点上以颜色标记和编号，安放水准尺垫，用水准仪测量并记录其初始厚度与相对高程。
（7）碾压
检测振动碾工作特性参数，如振动频率，振幅等参数，并作好详细记录。
按拟定的碾压行车速度，碾压遍数和加水量进行试验。
碾压时，以不错距碾压为宜，振动碾在振动滚筒宽度的同一碾压带上进退碾压，进、退时均应起振各算振压一遍。
两条相邻的碾压带连接处，应存在5～10%的振动滚筒宽度压痕，不应重叠。
（8）测量压实沉降值
碾压完毕后，按前述方法分别测量各网格测点在碾压前后的相对高程变化，从而计算出每一次试验单元的平均沉降值。
平均沉降量▽h=
；
平均沉降率μ=（▽h/H）×
100%
hi＇碾压前各网格测点的相对高程；
hi碾压后各网格测点的相对高程；
n试验单元内测点数；
H试验单元的平均铺层厚度；
（9）试验检测
在各试区振动碾压6遍、8遍、10遍后分别取样测定压实干密度，含水量、渗透系数及颗粒级配，各试验单元压实密度均以2个试样的平均值为试验值。
现场干密度检测，采用挖坑灌水法。
垫层料试坑直径不小于最大粒径的4倍，过渡料试坑直径为最大粒径的3~4倍，堆石料试坑直径为坝料最大粒径的2~3倍，最大不超过2.0m，试坑深度为碾压层厚。
试验参照《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）和《土工试验规程》（SL237-1999）进行。
在选定的层面上放水平尺，对拟选用试验位置进行找平，确定试坑位置及尺寸，开始挖取试坑，分别称量湿试料质量m1。
试坑挖好后将塑料膜铺于试坑内，灌入清水，记录灌水总质量m2，换算出试坑体积v,则试坑湿密度ρ=m1/v。
在利用含水率换算出干密度。
含水量检测，采用烘干法称取规定数量进行。
颗粒级配从料源地和试坑中分别取出碾压前后的试样，60mm以上的颗粒用钢尺量记其代表粒径，小于60mm的用细颗粒经四分法取样进行室内筛分，最终计算全试样级配组成。
现场渗透试样参照《土工试验规程》（SL237-1999）的原位渗透试验方法进行。
渗透环为套环法，套环内径29.4cm，高30cm。
试验时将套环嵌入试体15~20cm，用湿粘土将环下口外侧密封，防止水流向环外。
加水后测记渗透速度，当渗透稳定后，在1小时内测记渗入量5~6次，计算平均渗透系数。
坝料填料碾压工艺试验检查频次见下表
填料类别
检查项目
取样（检测）次数
干密度
3组/层/工况
颗粒级配
渗透试验
2次/整个试验
过渡料/堆石料
2组/层/工况
（10）试验结果整理
试验资料设专人整理，专家研究分析，及时确定碾压试验所得到的各个参数。
根据上述各观测和取样试验值，经整理绘制如下各条关系曲线：
以各铺层厚度为参量，绘制压实沉降值与碾压遍数关系曲线；
以各铺层厚度为参量，绘制干密度与碾压遍数的关系曲线；
经过计算、绘制孔隙率与碾压遍数的关系曲线；
绘制各试验单元的填筑石料碾压前后的级配曲线；
绘制在最优参数组合条件下，压实度与加水量的关系曲线。
（11）碾压参数选定：
根据碾压试验结果，结合工程的具体条件，确定填筑碾压参数及压实方法，并编制试验报告。
3.5碾压试验资源配置
（1）投入的主要机械设备见表4
表4碾压试验主要施工机械配置表
机械名称
规格型号
数量
挖掘机
1~1.6m3
装载机
ZL50
推土机
SD22
自卸汽车
25t
洒水车
8T
自行振动碾
26T/22T
水泵
4寸
（2）投入的土工试验设备见表5
表5土工试验主要设备配置表
设备名称
套环
直径200cm,高20cm
带法兰盘
直径120cm,高20cm
水位测针
台秤
1000kg
500kg
塑料薄膜
厚度0.1mm
温度计
量程0℃～50℃
其他
水准尺、盛水容器、铲土工具等
（3）碾压试验人员配置：
工程技术人员：
3人；
试验室人员：
5人；
机械工：
20人；
普工：
10人。
3.6试验时间
试验于2013年8月3日~2013年8月16日期间进行。
4试验小组
为确保试验顺利进行，特组建试验小组，具体组成如下：
组长：
李鸣豪（高级工程师）崔佰奎（工程师）
副组长：
赵琦（工程师）朱晓宏（高级技师）
成员：
祝俊杰兰春龙张多智张宏伟（实验）岳林（实验）
5试验成果
试验完成后，10天内提供《神树电站首部枢纽工程碾压验成果报告》
（4）填料
堆石区填料采用上游老虎沟料场开挖料、及左右坝肩开挖料，砂砾石区填料采用杂木河河床去除50cm保护层的河卵石，过渡区填料采用上游老虎沟料场开挖料、及左右坝肩开挖料剔除大于300mm以上颗粒作为过渡区填料，垫层料采用左右坝肩开挖料经鄂破系统破碎成粒径小于100mm级配连续的的破碎料作为垫层料填料。
填料检测结果如下：
土工试验数据统计（上游老虎沟料场及左右坝肩开挖料）表一
试验项目
试验结果
天然含水率W0（%）
2.3
最大干密度ρdmax（g/cm3）
2.38
小于5mm颗粒含量（%）
10.7
最优含水量w0pt（%）
4.8
小于0.075mm颗粒含量（%）
3.6
土样最大限制颗粒粒径（mm）
超尺寸颗粒含量（%）
9.1
土粒组成
粒径
（mm）
80
60
20
0.5
0.25
0.075
小于
分计筛余（%）
0.7
14.0
20.2
22.8
25.1
5.3
4.7
3.5
1.2
累计筛余（%）
土工试验数据统计（杂木河上游砂砾石料）表二
1.0
2.43
5.8
土工试验数据统计（左右坝肩开挖料）表三
土工试验数据统计（破碎垫层料）表四
2.33
40.1
1、施工准备
（1）基底处理
由于该试验段为原河床段，地基为砂卵石地基，依据坝址填筑基础面处理设计要求对原地面进行碾压密实。
（2）测量放线
按试验大纲要求，对碾压试验场地边线进行放线，放好护桩和水准点，测量基础面高程。
（3）施工工艺
填料施工采用机械化作业，每层按规定的厚度和检测项目进行填筑和检测，达到要求后，进行下一层的填筑施工。
（2）对料场的填料进行取样试验，测定填料的含水量，筛分、击实等指标，并经监理工程师确认；
同时做好试验段各种试验数据记录。
具体数据附后。
（5）整平：
填筑完成一层填料后，采用推土机整平，每层进行压实时不断地进行整平，保证均匀一致的平整度。
（6）洒水：
填料碾压前，进行含水量检测，按要求对填料加水。
堆石料加水量10%，过渡料加水量10%，垫层料加水量10%。
上游料场开挖料、左右坝肩料最佳含水率为4.8%，控制4.8±
2%；
杂木河河床砂砾石最佳含水率为5.8%，控制5.8±
2%。
（7）碾压夯实：
压实作业采用YZ261重型振动压路机，从一侧向另一侧进退错距碾压，先静压一遍压下凸起块石，后振碾进行碾压。
（9）检测：
每层填筑压实后，按规定频率和检测项目进行检测。
检测合格后进行下一层施工。
4、质量控制设计指标
压实标准
填料
干密度（g/cm3）
渗透系数（g/cm）
垫层料区
4、检测项目和取样次数
坝料
检查次数
干密度、颗粒机配
1次/（500m3~1000m3）,
升级会员 