庄门源水电站大坝坝体填筑碾压试验大纲赵总改.docx
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庄门源水电站大坝坝体填筑碾压试验大纲赵总改
松阳县庄门源水库工程-主体工程
大坝坝体填筑碾压试验大纲
合同编号：
（SYZMY/SG-01）
批准：
审定：
校核：
编写：
中国水利水电第一局工程局松阳县庄门源水库工程项目部
二0一三年十月二十五日
目录
1概述1
2技术参数1
3编制依据2
4试验目的2
5碾压试验设备及各填筑料碾压试验内容及要求2
5.1试验设备2
5.2各填筑料碾压试验内容及要求3
6试验场地选择及布置7
7填筑料供应8
8试验步骤及方法8
8.1试验步骤8
8.2试验步骤简述8
8.3试验检测方法9
9实施时间10
10碾压试验资源配置10
11试验保证措施12
12试验资料的整理及成果报告12
1概述
庄门源水库大坝填筑区上游3A过度层区，过渡层外侧为坝体2A垫层区，趾板处设置2B特殊层区，坝壳堆石区根据设计要求和料源不同进行分区。
上游过渡层内侧分为堆石3B区、堆石3C区。
3B区为主堆石区、再向下游则分为堆石3C区，堆石区。
2技术参数
大坝坝体填筑料特性及压实要求，见表2.1。
表2.1各种填料技术要求
土料名称
压实要求
颗粒级配要求
3C区堆石料
孔隙率
n≤24%
（1）最大粒径不大于800mm；
（2）小于5mm的颗粒含量小于20％，小于0.075mm的颗粒含量小于5％；
（3）干抗压强度不小于40MPa。
3B区堆石料
孔隙率
n≤22%
（1）最大粒径不大于600mm；
（2）小于5mm的颗粒含量小于20％，小于0.075mm的颗粒含量小于5％；
（3）干抗压强度不小于60MPa。
3A过渡料
孔隙率
n≤20%
（1）最大粒径不大于300mm；
（2）小于5mm的颗粒含量小于20％，小于0.075mm的颗粒含量小于5％；
（3）颗粒粒径不能小于0.25mm；
（4）干抗压强度不小于60MPa。
2A垫层区
孔隙率
n≤18%
（2）最大粒径不大于80mm；
（3）小于5mm的颗粒含量不小于30%且不大于50％；
（4）小于0.075mm的颗粒含量不大于8％；
（4）干抗压强度不小于60MPa。
2B特殊层区
孔隙率
n≤18%
（2）最大粒径不大于40mm；
（3）小于5mm的颗粒含量不小于30%且不大于50％；
（4）小于0.075mm的颗粒含量不大于8％；
（4）干抗压强度不小于60MPa。
3编制依据
现场碾压试验按《技术条款》的规定及监理人的指示进行，并以如下标准规范（不限于）为试验依据。
1、《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129－2001；
2、《水电水利工程土工试验规程》DL/T5355-2006；
3、《土工试验规程》SL237—1999；
4、《工程测量规范》GB50026-2007
5、《碾压式土石坝设计规范》SL274－2001。
4试验目的
1、核实坝料的设计填筑标准的合理性及可行性；
2、研究达到设计填筑标准的压实方法，通过试验和比较确定合适的碾压施工参数，包括压实机械类型、机械参数、铺料厚度、碾压遍数、洒水量及渗透系数等；
3、优化石料填筑施工工艺，研究石料压实质量控制措施及质量检测的有效方法。
5碾压试验设备及各填筑料碾压试验内容及要求
5.1试验设备
根据招标文件要求、我公司设备状况及现场施工道路情况，结合本工程施工工期紧、强度高、运距远的特点，以及坝体碾压要求高的特点，进行设备选型详见表5.1。
表5.1大坝填筑设备选型配置表
填筑部位
运输设备
平料设备
碾压设备
特殊部位碾压设备
过渡料
8t自卸车
220推土机
25t自行振动碾
手扶振动碾
液压振动平板
堆石料
25t自卸车
320推土机
25t自行振动碾
液压振动平板
碎石垫层料
8t自卸车
1.6m3反铲、人工
25t自行振动碾
液压振动平板
5.2各填筑料碾压试验内容及要求
1、2B特殊层区碾压试验内容及要求
（1）试验用料
取用耙丫河口天然砂砾石料源加工系统生产出的2B特殊层区成品料。
在碾压试验之前，应进行室内物理、力学性试验。
现场碾压试验前，对2B特殊层区填料进行室内物理、力学性试验和检测，试验用料级配应满足表2.1的要求。
（2）碾压机械
采用25t自行式振动平碾，进行坝面施工。
（3）碾压试验场次安排
从加工系统取料点取料开展以下场次的碾压试验。
试验用料直接从取料点装运至碾压场铺料碾压，施工设备与将实际采用的相同。
试验中采用后退法铺料，必要时进行不同铺料方式的对比试验。
对加水量为0%、3%、6%（体积比），按铺料厚度25cm、4个碾压遍数（6、8、10遍）进行第一大场计12个小场试验。
根据第一大场试验成果，选取合适的洒水量、最佳铺土厚度、最佳碾压遍数进行第二大场复核试验。
以上内容若发现试验结果出现异常，再决定增加试验场数。
2、3A过滤层区碾压试验内容及要求
（1）试验用料
取用庄门源上游采石场石料源加工系统生产出的3A过滤层区成品料。
在碾压试验之前，应进行室内物理、力学性试验。
现场碾压试验前，对3A过滤层区填料进行室内物理、力学性试验和检测，试验用料级配应满足表2.1的要求。
（2）碾压机械
采用我部成功应用于多个同类工程的25t自行式振动平碾，进行坝面施工。
（3）碾压试验场次安排
从加工系统取料点取料开展以下场次的碾压试验。
试验用料直接从取料点装运至碾压场铺料碾压，施工设备与将实际采用的相同。
试验中采用后退法铺料，必要时进行不同铺料方式的对比试验。
对加水量为0%、3%、6%（体积比），按2种铺料厚度（40cm、60cm）、3个碾压遍数（4、6、8遍）进行第一大场计18个小场试验。
根据第一大场试验成果，选取合适的洒水量、最佳铺土厚度、最佳碾压遍数进行第二大场复核试验。
以上内容若发现试验结果出现异常，再决定增加试验场数。
3、堆石（3B区、3C区）料碾压试验内容及要求
（1）试验用料
试验用料分别取用从溢洪道、料场开采料及工程石方明挖有用料。
现场碾压试验前，对堆石料进行室内物理、力学性试验和检测，试验用料级配应满足表2.1的要求。
（2）碾压机械
碾压机械采用25t自行式振动平碾进行坝面施工。
（3）碾压试验场次安排
试验用料直接从取料点装运至碾压场铺料碾压，施工设备与将实际采用的相同。
试验中采用进占法铺料，必要时进行不同铺料方式的对比试验。
对加水量为5％、10%、15%（体积比），按2种铺料厚度（800cm、100cm）、3个碾压遍数（6、8、10遍）进行第一大场、第二大场、第三大场及第四大场计72个小场试验。
根据第一大场试验成果，选取合适的洒水量、最佳铺土厚度、最佳碾压遍数进行第五大场复核试验。
6试验场地选择及布置
碾压试验场地应用与试验相同的材料铺筑20～30cm厚，并按2.0×2.0m方格网布置沉降点，做好标记便于测量高程，并平整处理和振动压实，使基础的沉降量每压一遍不超过2mm，试验场地表面不平整度控制±10cm，沉降量保持稳定时，方可作为碾压试验场地使用。
为同时满足试验单位面积及错车、转向要求，过渡料试验场地尺寸为20m×30m；堆石料试验场地尺寸为33m×48m。
参见《碾压试验场地布置图》。
堆石料碾压试验场地布置示意图
过渡料碾压试验场地布置示意图
7填筑料供应
本试验使用的填筑料均为石料场开采的石料、骨料加工系统生产的成品料。
为保证本试验科学合理性，所有试验用填筑料在使用之前先进行颗粒分析试验，杜绝不合格料用于本次试验。
8试验步骤及方法
8.1试验步骤
基面处理→摊铺整平→方格网布设→洒水→碾压→测量→取样→下一试验循环。
8.2试验步骤简述
⑴基础处理
选用的试验场地面积必须满足规划要求，基础密实。
试验场地用与试验相同的材料平整碾压密实；垫层料、过渡料要求试验场地表面不平整度不超过±5cm，其它填料要求试验场地地表面不平整度不超过±10cm。
而后在此基础上进行碾压试验。
进行铺料前需进行原始高程测量。
⑵摊铺整平
碾压场地规划完毕后即可开始填筑料的摊铺和整平工作。
其中主、次堆石、过渡料摊铺采用的方法为：
自卸汽车“进占法”卸料而后采用推土机整平，垫层料、特殊垫层料试验采用推土机配合人工整平，铺料厚度见表3。
而后采用全站仪检测铺层厚度，保证铺料厚度达到试验要求。
⑶方格网布设
采用石灰在碾压试验区域绘制1.5m×1.5m方格网，并标出车辆进场线路和碾压遍数。
同时采用全站仪对方格网交点进行初始高程的测绘。
⑷洒水
采用水车对待碾压石料进行洒水，洒水量见表3。
洒水量采用装配在水车上的水表进行控制。
⑸碾压
采用拟定的振动碾对试验区域实施碾压作业，主/次堆石采用“错距法”碾压。
错距尺寸为：
碾轮宽度/碾压遍数。
过渡料、垫层料采用“搭接法”。
特殊垫层料另需配置小型夯实机具进行碾压试验。
边角部位碾压试验待大坝填筑后进行现场碾压试验确定其碾压参数。
⑹测量
碾压完毕后，测出方格网交点高程，以便计算沉降量。
取样
2A、2B、3A、3B、3C区填筑料取样试验采用“灌水法”，取样频率为2组/组合。
检测项目应包括：
干密度、含水率、颗粒级配。
8.3试验检测方法
1、含水率及颗粒级配试验
采用烘干法进行含水率测定，含水率测定后，对试样采用水洗法（水洗至0.075mm）测定颗粒级配。
2、比重试验
比重试验采用虹吸筒法或比重瓶法测定。
对等于、大于5mm的石粒和颗粒采用虹吸筒法进行比重测定；对小于5mm的土壤颗粒采用比重瓶法进行比重测定。
3、密度试验
试验采用灌水法，堆石料采用直径为2m的套环，过渡层采用1.5m的套环，垫层采用30cm的套环,用水准尺找平并固定好，环内铺一层塑料薄膜，往塑料薄膜中注水至薄膜内水面与套环边缘齐平，记录注入水的质量；撤走薄膜开始挖试坑，边挖边将坑内的试样装入盛土容器内，称试样质量；试坑挖好后再将塑料薄膜铺于试坑内并将水缓慢注入坑内至水面与套环边缘齐平，记录注入水的质量。
9实施时间
根据工程进度安排，堆石料碾压试验的时间拟安排在2013年11月25日至2013年12月1日，垫层料和过渡料碾压试验的时间拟安排在采石场石料源加工系统投入运行后进行，各种填筑料的具体时间以实际情况确定。
10碾压试验资源配置
1、碾压试验人员配置
表10.1碾压试验人员配置表
序号
工种
数量
备注
1
试验工程师
1
2
试验员
1
3
测量工程师
1
4
测量员
2
5
试验辅助工
6
6
机械操作人员
6
2、碾压试验用机械
表10.2试验机械设备配备一览表
序号
机械设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
自行式振动平碾
25t
台
1
2
推土机
TY320
台
1
3
装载机
2m3
台
1
4
反铲
1.6m3
台
1
5
自卸运输车
25t
辆
10
6
洒水车
10t
辆
1
7
汽车
交通及运送样品、仪器
辆
1
3、试验用仪器
表10.3试验仪器设备配备一览表
序号
仪器设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
手持粗粒料土样筛
5mm～100mm
套
2
2
土壤筛
5mm～0.075mm
套
2
3
磅秤
500kg、100kg
台
各1
4
电子台秤
30kg
台
1
5
天平
500g，感量千分之
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