堆石碾壓試驗(yàn)報(bào)告

PAGE晉寧縣大場(chǎng)新塘水庫(kù)工程壩殼料碾壓試驗(yàn)報(bào)告云南省水利水電工程有限公司晉寧縣大場(chǎng)新塘水庫(kù)項(xiàng)目部2014年3月25日審定：張光寶審核：張光寶校核：呂亞娟張承飛魏小兵編寫：呂亞娟參加試驗(yàn)人員：張光寶、呂亞娟、張承飛、魏小兵及管理局、監(jiān)理、質(zhì)量檢測(cè)方等人員寧縣大場(chǎng)新塘水庫(kù)工程經(jīng)昆水復(fù)[2012]157號(hào)文、昆發(fā)改農(nóng)經(jīng)[2011]867號(hào)文批復(fù),大場(chǎng)新塘水庫(kù)位于晉寧縣晉城鎮(zhèn)十里村委會(huì)大場(chǎng)村，水庫(kù)樞紐工程主要由大壩、溢洪道和輸水隧洞等組成。水庫(kù)最大壩高36.94m，水庫(kù)總庫(kù)容222.97萬(wàn)m3，工程規(guī)模為小（一）型水庫(kù)，工程等別為Ⅳ等。主要建筑物大壩、溢洪道、輸水級(jí)別為4級(jí)。

2.2招標(biāo)范圍：

大壩、溢洪道及基礎(chǔ)防滲處理工程：

主要內(nèi)容：大壩為粘土心墻風(fēng)化料壩，壩頂寬5m，壩頂高程1983.94m，最大壩高36.94m，壩頂長(zhǎng)207.6m，粘土心墻頂寬3m。溢洪道布置于右岸，為河岸開敞式，堰頂高程為1981.17m（即正常蓄水位），堰寬3m,無(wú)閘門控制，總長(zhǎng)217.28m。壩基及兩岸進(jìn)行帷幕灌漿防滲處理，帷幕底界伸入q≤10Lu,布單排孔，孔距2m。根據(jù)施工需要，我部于2014年3月23日至3月25日在大壩上游壩殼料第一層上進(jìn)行碾壓試驗(yàn)。碾壓試驗(yàn)采用逐漸收斂法。碾壓試驗(yàn)用料采用挖掘機(jī)上料，自卸載重汽車運(yùn)輸?shù)皆囼?yàn)區(qū)，推土機(jī)平整，用振動(dòng)平碾碾壓，根據(jù)設(shè)計(jì)施工技術(shù)要求，鋪土厚度選定三個(gè)參數(shù)（70cm、80㎝、90㎝）、碾壓遍數(shù)選定不同參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)試驗(yàn)的風(fēng)化料的運(yùn)輸、平整等操作方式及碾壓的速度，模擬壩體填筑施工，以復(fù)核設(shè)計(jì)指標(biāo)、確定最佳施工參數(shù)。一、試驗(yàn)?zāi)康膹?fù)核設(shè)計(jì)提出的控制指標(biāo)、確定最佳施工參數(shù)；研究壩殼料料的填筑施工工藝與施工措施。校核碾壓機(jī)械的實(shí)用性。合理選擇相應(yīng)的施工碾壓參數(shù)，為大壩的施工技術(shù)要求提供依據(jù)。使用機(jī)械設(shè)備挖掘機(jī)日本HITACHI—ZAXIS—3301臺(tái)推土機(jī)SD161臺(tái)振動(dòng)平碾CLG6221臺(tái)載重汽車紅巖—32T1輛測(cè)量?jī)x器1套土工儀器1套場(chǎng)地布置碾壓試驗(yàn)場(chǎng)地布置于大上游壩殼料第一層上，選擇一塊合適場(chǎng)地做碾壓試驗(yàn)。規(guī)格：18m×30m,共布置３個(gè)試驗(yàn)組合，每個(gè)組合6m×10m（詳見碾壓試驗(yàn)場(chǎng)地平面布置圖）。取料、堆料方法及厚度控制實(shí)驗(yàn)時(shí)根據(jù)壩殼料場(chǎng)的實(shí)際情況，取具有代表性的壩殼料進(jìn)行試驗(yàn)。壩殼料運(yùn)入試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)后，模擬壩面常規(guī)堆料方法（進(jìn)占、后退綜合法），堆滿后用SD16型推土機(jī)即時(shí)推平。鋪料厚度選定三個(gè)參數(shù)70㎝、80㎝、90㎝。碾壓遍數(shù)選擇8、10、12遍三個(gè)參數(shù)，鋪料厚度采用水準(zhǔn)儀普通水準(zhǔn)測(cè)量法控制。試驗(yàn)內(nèi)容及方法1、內(nèi)容：分別測(cè)定不同厚度、不同碾壓遍數(shù)時(shí)的相應(yīng)干密度、含水率、壓縮系數(shù)、滲透系數(shù)等。2、施工程序：測(cè)量場(chǎng)地、點(diǎn)高之后分別對(duì)三種厚度壩殼料鋪設(shè)、推平、測(cè)量點(diǎn)高后，即時(shí)用柳工CLG622型自行式振動(dòng)碾以時(shí)速2.5公里的速度前進(jìn)→后退→前進(jìn)→后退→前進(jìn)→后退振動(dòng)碾壓。每次振動(dòng)碾壓一雙遍，即前進(jìn)→后退一個(gè)回次，總計(jì)碾壓六個(gè)雙遍，碾壓交錯(cuò)搭接20cm。第一、二、三個(gè)雙遍碾壓結(jié)束時(shí)，分別測(cè)量各個(gè)雙遍的點(diǎn)高；第四個(gè)雙遍碾壓結(jié)束時(shí)，測(cè)量點(diǎn)高、取樣、做滲透試驗(yàn)；第五個(gè)雙遍碾壓之后測(cè)量點(diǎn)高、取樣并做滲透試驗(yàn)；第六個(gè)雙遍碾壓之后測(cè)量點(diǎn)高、取樣并做滲透試驗(yàn)。統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)成果，確定最佳參數(shù)碾壓試驗(yàn)成果壩殼料碾壓試驗(yàn)成果匯總表；壩殼料碾壓試驗(yàn)?zāi)雺罕閿?shù)與壓縮系數(shù)關(guān)系表；壩殼料顆粒分析表試驗(yàn)成果分析對(duì)壩殼料三種鋪料厚度，根據(jù)碾壓遍數(shù)為八、十遍試驗(yàn)均取樣做干密度、滲透試驗(yàn)、顆粒分析實(shí)驗(yàn)，十二遍時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)取樣干密度、只在80厘米層厚上顆粒分析、滲透實(shí)驗(yàn)，其成果詳見附表及附圖。經(jīng)過(guò)我方取樣檢測(cè)，料場(chǎng)石質(zhì)物理密度為2.42t/m3。碾壓遍數(shù)與壩殼料壓實(shí)性關(guān)系：壩殼料碾壓試驗(yàn)成果分析：壩殼料干密度（或壓實(shí)度）在鋪料70厘米、80厘米厚碾壓10遍后，干密度基本沒有變化。（2）現(xiàn)場(chǎng)注水滲透試驗(yàn)成果分析碾壓試驗(yàn)在碾壓八遍后做注水滲透試驗(yàn)，共計(jì)做滲透試驗(yàn)3組，碾壓試驗(yàn)在碾壓十遍后再做注水滲透試驗(yàn)，共計(jì)做滲透試驗(yàn)3組。碾壓12遍后做注水滲透試驗(yàn)1組。碾壓八遍后，70厘米厚試驗(yàn)區(qū)的平均滲透系數(shù)為3.10×10-3cm/s；80厘米厚試驗(yàn)區(qū)的平均滲透系數(shù)為3.23×10-3cm/s，90厘米厚試驗(yàn)區(qū)的平均滲透系數(shù)為4.95×10-3cm/s。碾壓十遍后，70厘米厚試驗(yàn)區(qū)的平均滲透系數(shù)為4.58×10-3cm/s；80厘米厚試驗(yàn)區(qū)的平均滲透系數(shù)為6.43×10-3cm/s，90厘米厚試驗(yàn)區(qū)的平均滲透系數(shù)為4.88×10-3cm/s。碾壓十二遍后，80厘米厚試驗(yàn)區(qū)的平均滲透系數(shù)為5.02×10-3cm/s。料性分析根據(jù)料場(chǎng)風(fēng)化料及試驗(yàn)情況看，本料場(chǎng)風(fēng)化料基本為泥巖，含泥量較高。碾壓至十遍后干密度基本沒有增加，所有取樣干密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)接近2.0g/cm3。風(fēng)化料滲透性較差，大于施工技術(shù)要求規(guī)定的3×10-3cm/s。孔隙率在碾壓8遍后為15.7～16.9%，滿足施工技術(shù)要求,均達(dá)到施工技術(shù)要求規(guī)定的n≤23%。碾壓遍數(shù)與壓縮量的關(guān)系壩殼料碾壓至10遍后已基本沒有壓縮變化，壓縮量基本為零；碾壓2遍到10遍之間，壓縮量隨碾壓遍數(shù)的增加而增加，至10遍達(dá)到最大值，之后基本沒有變化。選擇最佳施工參數(shù)及機(jī)械設(shè)備根據(jù)試驗(yàn)情況，結(jié)合施工技術(shù)要求及我公司其它壩殼壩回填情況綜合考慮，壩殼料填筑我部擬采用如下設(shè)備及施工參數(shù)（最佳參數(shù)）：平料機(jī)械：SD-16推土機(jī)碾壓機(jī)械：振動(dòng)平碾CLG622（自重22T，激振380KN，振頻28/32Hz，行車速度2.5km/h）鋪料厚度：80厘米碾壓遍數(shù)：10遍（5雙遍）干密度控制指標(biāo)：≥2.0g/cm3空隙率控制指標(biāo)：n≤23%滲透系數(shù)控制指標(biāo)：K≥3×10-3cm/s。妥否？請(qǐng)盡快批示。附：一、碾壓試驗(yàn)工藝流程圖；二、試驗(yàn)場(chǎng)地布置圖；三、壩殼料碾壓試驗(yàn)成果表；四、碾壓遍數(shù)與壓縮量關(guān)系表；五、料場(chǎng)石質(zhì)物理密度；六、壓縮系數(shù)與碾壓遍數(shù)關(guān)系曲線圖；七、干密度與碾壓遍數(shù)關(guān)系曲線圖碾壓試驗(yàn)工藝流程圖場(chǎng)地平整碾壓標(biāo)高測(cè)量鋪料、平整測(cè)量厚度碾壓四遍、六遍、八遍、十遍、十二遍分別取樣檢測(cè)分別取樣檢測(cè)資料整理成果匯總

壩殼料碾壓試驗(yàn)成果表碾型碾重T鋪料厚度cm壓前厚度cm碾壓遍數(shù)碾壓后厚度cm濕密度g/cm3含水率%干密度g/cm3含泥率%空隙率%滲透系數(shù)cm/s振動(dòng)平碾CLG622227071.3867.12.156.632.0116.93.10×10-31066.22.176.512.0415.74.58×10-31264.52.145.072.0415.78080.9877.02.177.112.0216.53.23×10-31075.62.186.972.0415.76.43×10-31275.52.166.302.0316.15.02×10-39091.2886.62.146.502.0116.94.95×10-31085.32.157.082.0116.94.88×10-31283.12.146.392.0216.5碾壓遍數(shù)與壓縮量關(guān)系表鋪土厚度(cm)碾壓6遍壓縮量(mm)碾壓8遍壓縮量(mm)碾壓10遍壓縮量(mm)碾壓12遍壓縮量(mm)702734353580324753539032465962料場(chǎng)石質(zhì)物理密度蠟封法密度試驗(yàn)試樣編號(hào)試樣質(zhì)量(g)蠟封試樣質(zhì)量(g)蠟封試樣水中質(zhì)量(g)溫度(℃)純水在T℃時(shí)的密度(g/cm3)蠟封試樣體積(cm3)蠟體積(cm3)試樣體積(cm3)濕密度(g/cm3)含水率(%)干密度(g/cm3)平均干密度(g/cm3)=1\*GB2⑴=2\*GB2⑵=3\*GB2⑶=4\*GB2⑷=5\*GB2⑸=[=2\*GB2⑵-=3\*GB2⑶]/=4\*GB2⑷=6\*GB2⑹=[=2\*GB2⑵-=1\*GB2⑴]/ρn=7\*GB2⑺==5\*GB2⑸-=6\*GB2⑹=8\*GB2⑻==1\*GB2⑴/=7\*GB2⑺=9\*GB2⑼=10\*GB2⑽==8\*GB2⑻/[1+0.01=9\*GB2⑼163.7064.4036.85160.998227.59970.823526.77622.37903.2302.30462.4263.7064.4136.81160.998227.64980.835326.81452.37563.2302.3013268.8269.6042.87160.998226.77820.