大壩土方填筑相關(guān)技術(shù)參數(shù)試驗(yàn)研究,水利施工論文

大壩土方填筑相關(guān)技術(shù)參數(shù)試驗(yàn)研究,水利施工論文察右后旗六道溝水庫(kù)當(dāng)時(shí)正進(jìn)行除險(xiǎn)加固，華而不實(shí)有一項(xiàng)內(nèi)容為大壩加高培厚。本項(xiàng)研究就是為了解決一些生產(chǎn)時(shí)用到的關(guān)鍵施工技術(shù)參數(shù)，用以指導(dǎo)大壩填筑時(shí)的碾壓施工。1.3研究時(shí)間本項(xiàng)目于2020年5月1日開場(chǎng)做準(zhǔn)備工作，2020年5月10日開場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，歷時(shí)2天。整理試驗(yàn)結(jié)果，于2020年5月15日寫出報(bào)告。1.4研究目的1.4.1核查土料壓實(shí)后能否能夠到達(dá)設(shè)計(jì)壓實(shí)干密度值。1.4.2驗(yàn)證所選壓實(shí)機(jī)具的性能能否知足生產(chǎn)要求。1.4.3選定合理的施工技術(shù)參數(shù):鋪土厚度、碾壓遍數(shù)、壓實(shí)方式方法。1.4.4確定適宜的土料含水率范圍。1.4.5檢驗(yàn)所確定的施工工藝的合理性。2、研究前的一些準(zhǔn)備工作2.1確定工藝流程根據(jù)經(jīng)歷體驗(yàn)以及一些參考資料，確定碾壓試驗(yàn)的工藝流程，如此圖1:2.2選擇機(jī)械選定主要施工機(jī)械，見表1.2.3擊實(shí)試驗(yàn)我們?nèi)ピO(shè)計(jì)指定料場(chǎng)〔哈拉溝口〕進(jìn)行了土料取樣〔一組〕，送到內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程試驗(yàn)測(cè)試中心進(jìn)行了土壤擊實(shí)試驗(yàn)。核驗(yàn)根據(jù)為GB/T50123-1999,采用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)儀，筒容積947.4cm3,機(jī)械擊實(shí),每層25擊次.試驗(yàn)結(jié)果表示清楚，該粉質(zhì)粘土土樣最大干密度為1.79g/cm3,最佳含水率18.5%.這就是本次研究的基礎(chǔ)控制指標(biāo)。2.4場(chǎng)地規(guī)劃場(chǎng)地基本分為試驗(yàn)區(qū)、過渡區(qū)、機(jī)械啟動(dòng)區(qū)〔錯(cuò)車區(qū)〕、預(yù)防側(cè)向擠壓區(qū)。試驗(yàn)區(qū)分為9塊，其間夾雜過渡區(qū)。之所以設(shè)立過渡區(qū)，是由于順碾壓方向存在不同高度的試驗(yàn)塊，其結(jié)合部位的碾壓數(shù)據(jù)存在一定程度的失真現(xiàn)象，不能用作取樣區(qū)。出于同樣的原因，順碾壓方向的實(shí)驗(yàn)塊兩側(cè)留出2m寬〔一個(gè)碾寬〕的預(yù)防側(cè)向擠壓區(qū)。順碾壓方向的兩端設(shè)立機(jī)械啟動(dòng)區(qū)〔錯(cuò)車區(qū)〕，用以啟動(dòng)機(jī)械、調(diào)整方向、錯(cuò)車。詳細(xì)尺寸如以下圖2.3、試驗(yàn)經(jīng)過3.1確定鋪土厚度根據(jù)選定的碾壓機(jī)械性能，參考類似的工程施工經(jīng)驗(yàn),確定鋪土厚度分別為30cm,40cm,50cm.3.2平整場(chǎng)地試驗(yàn)場(chǎng)地選擇在大壩下游0+200m-0+300m范圍內(nèi)?；A(chǔ)為原土，壤土細(xì)致密實(shí)，知足碾壓基礎(chǔ)的要求。為了保證試驗(yàn)場(chǎng)地的平整、結(jié)實(shí)，在規(guī)劃場(chǎng)地進(jìn)行了清基，去除外表土層50cm,然后反復(fù)碾壓，直到檢測(cè)不在沉降為止，然后在其上鋪土〔料土為指定料場(chǎng)土料〕20-30cm,找平，又經(jīng)反復(fù)的碾壓，不再沉降為止。以此作為實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)場(chǎng)地。3.3定樁、放線平整場(chǎng)地后，根據(jù)場(chǎng)地規(guī)劃要求，進(jìn)行測(cè)量放線，用木樁、白灰線標(biāo)出實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和分組區(qū)塊，并放出引線，以便碾壓后快速確定取樣范圍。3.4試驗(yàn)試驗(yàn)工藝根據(jù)確定的工藝流程進(jìn)行，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土料以及季節(jié)情況進(jìn)行灑水，手攥后松開，沒有握成團(tuán)狀，也無成粉狀，憑經(jīng)歷體驗(yàn)分析，以為土的含水率比擬適中。再加是初夏季節(jié)，開挖運(yùn)輸經(jīng)過中也不會(huì)產(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象，能夠壓實(shí)，故沒有灑水。由于試驗(yàn)場(chǎng)地是分塊組合，比擬狹小，為了提高工作效率以及試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，在機(jī)械攤鋪的經(jīng)過中，配合人工平土。檢測(cè)人員用側(cè)釬以及水準(zhǔn)儀檢測(cè)鋪土厚度。碾壓時(shí)，按確定的工藝要求，先靜壓2遍，后根據(jù)不同的區(qū)塊或振壓4遍，或振壓6遍、8遍，振壓時(shí)碾壓機(jī)掛一檔，中油門行駛，振動(dòng)頻率為27赫茲。用前進(jìn)一后退法碾壓，前進(jìn)一趟算一遍，退回原處算2遍。錯(cuò)車搭接以20cm為宜，嚴(yán)禁漏壓和過壓。3.5質(zhì)量檢查碾壓結(jié)束后，首先進(jìn)行壓實(shí)情況的觀察檢查。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，土料壓實(shí)后沒有剪切毀壞、裂縫等現(xiàn)象，表層也未發(fā)現(xiàn)松土?？偠灾?，無異?，F(xiàn)象。其次，檢查層間結(jié)合情況也無分層現(xiàn)象，講明土料的各項(xiàng)指標(biāo)符合大壩填筑要求。3.6化驗(yàn)檢測(cè)測(cè)量高程后，對(duì)不同組合區(qū)塊進(jìn)行機(jī)械取樣。取樣豎向位置在碾壓平面下10cm處，平面位置方圓間隔2m.取樣數(shù)量為每一區(qū)塊取12組，順碾壓方向取3個(gè)點(diǎn)，垂直碾壓方向取4個(gè)點(diǎn)，合計(jì)取樣108組，進(jìn)行干密度、含水率、壓實(shí)度測(cè)量。4、試驗(yàn)成果及分析4.1試驗(yàn)成果4.1.1碾壓試驗(yàn)測(cè)量記錄表記錄了碾壓遍數(shù)4遍、6遍、8遍,不同鋪土厚度〔30cm,40cm,50cm〕取樣點(diǎn)的鋪料高程、鋪料后高程，碾壓后高程，鋪料厚度、壓實(shí)厚度、沉降量等數(shù)據(jù)。由于篇幅關(guān)系，本表從略。碾壓試驗(yàn)測(cè)量成果匯總表〔表3,見附件〕，限于篇幅，本文中的匯總表只列出了部分實(shí)測(cè)值數(shù)據(jù)以及平均值；碾壓試驗(yàn)壓實(shí)度檢查成果匯總表〔表4,見附件〕，由于數(shù)據(jù)量太大，本表也只列出部分?jǐn)?shù)據(jù)。4.1.2、根據(jù)原始數(shù)據(jù),繪制出干密度與含水率關(guān)系曲線〔鋪土厚度40cm時(shí)〕，見圖3;碾壓遍數(shù)與沉降量的關(guān)系曲線，見圖4;碾壓遍數(shù)與干密度的關(guān)系曲線，見圖5;碾壓遍數(shù)與壓實(shí)度的關(guān)系曲線，見圖6.4.2試驗(yàn)成果分析4.2.1從圖4可以看出,鋪料厚度一樣時(shí),碾壓遍數(shù)與沉降量呈正相關(guān)，在碾壓遍數(shù)4-6遍內(nèi)，沉降量隨碾壓遍數(shù)的增加而變化明顯；在碾壓遍數(shù)6-8遍內(nèi)，沉降量變化明顯減小，講明土體已被基本壓實(shí)。4.2.2從圖5、圖6能夠看出，壓實(shí)干密度〔壓實(shí)度〕與碾壓遍數(shù)在一定區(qū)間內(nèi)成正相關(guān)，隨碾壓遍數(shù)的增加而增大，與鋪土厚度在一定區(qū)間內(nèi)成負(fù)相關(guān)，隨鋪土厚度的增加而減小，符合一般填筑材料的工程特性。4.2.3從表4、圖3可以看出,機(jī)械松鋪厚度為40cm時(shí)，靜壓2遍，振壓6遍，壓實(shí)干密度最小值為1.76g/cm3,最大值為1.79g/cm3,平均值1.767g/cm3,對(duì)應(yīng)土料含水率最小值為16.0%,最大值為20.81%,平均值19.3%〔該土料的擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果為：最優(yōu)含水率18.5%,最大干密度1.79g/cm3〕平均壓實(shí)度為0.96,知足設(shè)計(jì)填筑標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)機(jī)械松鋪厚度為50cm時(shí)，靜壓2遍，振壓6遍后，壓實(shí)干密度最小值為1.74g/cm3,最大值為1.78g/cm3,平均值為1.75g/cm3,對(duì)應(yīng)土料含水率最小值為16.1%,最大值20.5%,平均值18.28%,平均壓實(shí)度為0.95,不知足壓實(shí)度要求；當(dāng)機(jī)械松鋪厚度為30cm時(shí)，靜壓2遍，振壓6遍，壓實(shí)度很高，能到達(dá)要求，但干密度偏大。3個(gè)不同鋪土厚度試驗(yàn)的區(qū)塊靜壓2遍，振壓4遍后，壓實(shí)度合格率很低，3個(gè)不同鋪土厚度試驗(yàn)區(qū)塊，靜壓2遍，振壓8遍后壓實(shí)度合格率很高，但是施工工藝復(fù)雜。5、結(jié)論5.1當(dāng)時(shí)料場(chǎng)土料的含水率在最優(yōu)含水率18.5%附近，能夠知足大壩碾壓后的濕度要求。在實(shí)際填筑時(shí)，其適宜含水率范圍應(yīng)控制在最優(yōu)含水率2%以內(nèi)，含水率小于此范圍應(yīng)進(jìn)行灑水，超出此范圍，應(yīng)將土料翻曬。5.2施工機(jī)械、碾壓工藝、碾壓方式方法、土料特性能夠知足生產(chǎn)要求，土料經(jīng)壓實(shí)后能夠到達(dá)設(shè)計(jì)壓實(shí)干密度。5.3碾壓遍數(shù)應(yīng)為靜壓2遍,振壓6遍,LG520A行駛速度為一檔中油門,振動(dòng)頻率為27赫茲，鋪土厚度應(yīng)保持在40cm.考慮到機(jī)械化大面積施工時(shí)，不可能像碾壓試驗(yàn)控制的那樣嚴(yán)格，鋪料厚度只要控制在小于等于40cm,壓實(shí)度就能知