土料碾压试验报告.doc

三门峡市山口水库复建工程坝体填筑碾压试验报告三门峡市山口水库复建工程坝体填筑土料碾压试验成果报告（左岸料场）批准：审核：编制：河南省水利第二工程局第五工程处二O一O年十月十七日三门峡市山口水库复建工程坝体填筑土料碾压试验成果报告（左岸料场）1.工程概况工程枢纽由大坝、岸边溢洪道、输水建筑物等组成。溢洪道位于大坝左岸，输水建筑物位于大坝右岸。大坝坝型为土质防渗体分区坝，分为土质防渗区和堆石区，两区间为反滤层和过渡层，最大坝高42.50m，坝顶高程662.50m，坝顶宽6m，坝顶长153m，上游坝坡自上而下为1：2.5、2.75，下游坝坡为1：2，土质防渗体下游坡为1：0.45，大坝上游护坡为现浇砼块护坡，下游坝坡626高程以下为干砌石护坡，以上为浆砌石条带内植草皮护坡，坝基及坝肩防渗为截水槽和帷幕灌浆。溢洪道位于大坝左岸，为无闸控制正槽溢洪道，轴线水平投影总长327.3m，坝轴线对应位置架设跨溢洪道交通桥。输水系统位于大坝右岸，设计输水流量为1m3/s, 由岸塔式进水口、无压输水涵洞等组成，均座落于右岸基岩上，进水塔进口底板高程637.5m。机电设备及金属结构安装工程、附属工程、移民工程、水土保持工程等其它内容详见图纸。工程移民道路分永久移民道路和施工期移民道路，永久移民道路通过跨溢洪道交通桥自坝顶穿过。施工导流采用非汛期围堰挡水，导流管导流，汛期坝体临时断面挡水，导流管导流，围堰最大高度约8m，导流管为直径1400mm承插式钢筋砼管。2坝体填筑设计指标设计填筑标准为：干密度不小于1.65g/cm3，同时应保证高程626m以下填土压实度不低于98%，其他部位填土压实度不低于96%。3. 试验目的通过碾压试验取得合理的碾压遍数、铺土厚度、土料含水率控制范围、碾压机具等参数，以核实土料设计填筑标准的合理性，确定达到设计填筑标准的压实方法。4. 试验依据土工试验规程SL237-1999、碾压式土石坝施工规范DL/T5129-2001、堤防工程施工规范SL260-98。5. 机械机械配置碾压试验拟投入选用自卸汽车（15t）运料，SD16推土机推平，SR20（20t）凸块振动碾（分层压实）。6. 碾压试验6.1试验场地 本次碾压试验选在大坝上游处，面积不小于900m2。坝基首先用推土机推平整理，再用振动凸块碾将试验场地的基层碾压密实，沿长度方向将45米长度分为三段，每段长15m。6.2试验组合每段为一个碾压试验区，每个试验区为20m15m，对应不同的碾压遍数（共3种： N6、N8、N10）、不同的含水率（共3种：W1、W2、W3）和不同的铺土厚度（25cm、30cm、35cm），3个不同碾压遍数、同一铺土厚度、同一含水率的试验组作为一个试验组合。6.3土料制备现场碾压试验之前，对左岸料场的合格土料取样，送至试验室，通过击实试验确定该类土料的最大干容重和最优含水率，素土的击实试验结果为：最大干密度为1.74g/cm3，最优含水率为17.6%。按设计控制指标626m高程以下压实度不低0.98，现场控制土料的干密度为不低于1.71g/cm3。高程626m高程以上压实度不低于0.96，现场控制土料的干密度为不低于1.67 g/cm3。根据击实试验结果，现场制备三种范围的土料进行碾压试验，分别为小于15.6%（W1）、15.6%20.6%（W2）、大于20.6%（W3），每种含水率误差不大于1%。试验场地布置图W1、W2、W3表示土料三种含水率。6.4铺土碾压在第一段碾压试验区先铺一层含水率15.6%20.6%的土料厚度为25cm，先静压2遍，然后再分别振动碾压4、6、8遍。在累计碾压6、8、10遍后，每组碾压遍的土料分别取样10组，做干密度试验，并记录。然后在第二段、第三段试验区分别铺含水率15.6%20.6%土料30cm厚、35cm厚，分别累计碾压6、8、10遍，再分别进行取样。然后按上述方法分别进行含水率低于15.6%、高于20.6%的土料碾压试验。试验过程中含水率小于15.6%和含水率大于20.6%的土料，铺土厚度30cm碾压8遍，检测干密度合格率较低，各只进行一组试验。15t自卸汽车运料，SD16推土机推平，SR20凸块振动碾碾压。行车速度小于4km/h，碾压采用进退错距法碾压，为避免漏压，严格控制错距宽度，错距在前进时控制，后退时按原路返回。错距宽度可按下式控制：b=B/n 式中：b 错距宽度m； B 碾滚净宽m； n 设计碾压遍数进退错距法碾压示意图如下：6.5试验日期:本次碾压试验于2010年10月13日至17日进行，共采集碾压后的土料干密度数据110个。7碾压试验取得的数据分析71取样试验选用500cm3的环刀取样，每一试验组取样数量为10个。现场称量，计算其碾压后土料的湿容重。然后取代表试样，采用微波炉烘干测土料的含水率。然后整理数据，计算干容重。72试验取得数据每一种铺土厚度，不同碾压遍数的试验组分别取10个，共取样110个。含水率小于15.6%和含水率大于20.6%的土料，铺土厚度30cm碾压8遍，各取了一组试样，检测干密度合格率较低，该碾压组合计划舍去不用，不对其数据进行分析，只对含水率在15.6%20.6%的土料，铺土25cm、30cm、35cm厚，碾压后的干密度数据进行整理分析。 土料含水率15.6%20.6%碾压6、8、10遍干密度值统计表 单位：g/cm3序号铺土25cm铺土30cm铺土35cm碾压6遍碾压8遍碾压10遍碾压6遍碾压8遍碾压10遍碾压6遍碾压8遍碾压10遍11.70 1.71 1.71 1.70 1.71 1.71 1.67 1.73 1.73 21.68 1.70 1.73 1.69 1.73 1.73 1.69 1.72 1.72 31.69 1.71 1.71 1.70 1.72 1.73 1.66 1.71 1.74 41.70 1.73 1.73 1.69 1.71 1.71 1.68 1.73 1.72 51.68 1.72 1.74 1.71 1.72 1.72 1.66 1.71 1.73 61.70 1.72 1.72 1.68 1.73 1.74 1.69 1.73 1.74 71.70 1.71 1.71 1.70 1.72 1.72 1.67 1.72 1.71 81.68 1.73 1.73 1.68 1.71 1.74 1.66 1.71 1.72 91.69 1.71 1.72 1.69 1.72 1.72 1.69 1.72 1.71 101.70 1.73 1.74 1.68 1.73 1.71 1.68 1.71 1.74 平均1.69 1.72 1.72 1.69 1.72 1.72 1.68 1.72 1.73 7.3碾压试验数据分析及结论从上述统计表中可看出三种铺土厚度碾压遍数为6遍的碾压组合，干密度值均在1.70g/cm3以下，不能达到设计要求，碾压6遍的碾压组合可不用考虑。从统计表中可看出三种铺土厚度，碾压8遍、10遍的干密度均能达到设计要求，合格率均达到100%。从施工及经济方面考虑，舍去铺土厚度25cm的碾压组合。选用铺土厚度为30cm、35cm，碾压8遍、10遍的碾压组合再进行分析，可确定在最优含水率控制范围内，铺土35cm厚，碾压8遍的碾压组合最为经济合理。74复核试验选用最优含水率控制范围内的土料，采用SD16推土机推平，铺土35cm厚，20t振动碾碾压8遍又进行了一次复核试验，经测得碾压结果均满足设计、施工要求，因此我方认为上述选取的碾压参数可确定为施工碾压参数。复核试验取得土料的碾压干密度数据：共取样10个，含水率分布在15.9%18.5%之间，干密度数值分别为1.74、1.73、1.72、1.73、1.7