完整版筑坝材料及碾压试验

1、1 筑坝材料及碾压试验内容 22 筑坝材料22.1 填筑材料分类 22.2 填筑材料工程量 22.3 坝料来源33 料场复勘34 坝料开采及加工 44.1 防渗土料开采及加工 41根本情况 42防渗土料开采 43防渗土料加工 54其他事项54.2 其他坝料加工61 全强风化料 62过渡料63堆石料64 反滤料及粗砂碎石垫层料 75 碾压试验7筑坝材料及碾压试验1 筑坝材料及碾压试验内容1、筑坝材料；2、料场复勘；3、坝料开采及加工；4、碾压试验.2 筑坝材料2.1填筑材料分类上水库风化土心墙石渣坝坝体分区分为上游干砌石护坡、上游堆石、上游过 渡层、上游反滤层、上游粗砂碎石垫层、风化土心墙、下游

2、反滤层、下游过渡排 水层、下游全强风化料、下游堆石料、下游粗砂碎石垫层、下游干砌石护坡草 皮护坡.坝体分区详细见各坝体结构布置图,本处以 1#副坝典型剖面图进行说 明.图1上水库1#副坝坝体分区图2.2填筑材料工程量根据目前已发设计图纸,上水库大坝土建工程1#、2#、3#及5#副坝坝体填筑材料工程量统计如下表1所示,实际工程量根据现场情况会稍有变化,如 1# 副坝建基面调整、1#副坝高程521.5m处过渡料层厚调整、2#副坝桩号0+009 0+019段防渗墙改为盖重、2#副坝桩号0+0190+044段根底面下降等原因将导 致上水库大坝土建工程坝体填筑材料工程量有所变化,目前暂不考虑上述变化.表

3、1:上水库大坝坝体填筑材料工程量统计表坝段名称上游堆石料下游堆石料全强 风化料风化 土心墙过渡料反滤料粗砂碎石 垫层料高塑性 粘土干砌石1#685090521632616629932131171995756783192#250057730386940022033269767115603#3888479462761105287885592549825623665#62401625015163562120627925861754合计811371219258439426034628421948309442080139992.3坝料来源根据招投标文件上水库大坝土建工程风化土心墙堆石坝坝料料源分别为坝

4、体开挖有用料、库区土料场、石料转运场供料及碎石加工厂成品料,详细材料来 源见下表2所小：表2:筑坝材料来源物料名称材料来源上游堆石上库石料转运场挖运新鲜石料下游堆石上库石料转运场挖运新鲜石料及利用4#副坝开挖的可利用石料下游全强风化料利用坝体开挖有用的及土料场全强风化料过渡料过渡排水料上库右料转运场选取、筛分加工料反滤料碎石加工厂成品堆场购运并加工为合格料粗砂碎石垫层碎石加工厂成品堆场购运碎石料、砂料堆场取天然砂料并进行掺配加工砌石料排水棱体上库石料转运场挖运新鲜石料风化土心墙料土料场H I、K、L区及备用料场M区选用合格料局塑性粘土市场购置3 料场复勘根据合同要求,上水库大坝土建工程填坝材料

5、复勘主要为风化土心墙料复勘,根据?水利水电工程天然建筑物材料勘察规程?(DL/T5388-2007)对库区内n 16 土料场进行复勘.复勘以设计提供的料源资料,并辅以适量的坑探和钻孔取样对合同文件中选定的各种料源的储量和质量进行复查.复查的内容主要为：1土料场的地质分布调查；2储量复核；3 土料物理力学性质室内试验.料场复勘施工方法见?料场复查施工方案?本处不予赘述.201W7月至2021年9月期间我部完成了土料场H、I、秘L区复勘工作,详细 复勘结果见附表1:?上水库大坝土建工程料场复勘技术指标结果?、附表2:?上 水库大坝土建工程料场储量复勘结果?.根据复勘结果,土料场K、L、板I区有用土

6、料总储量约为8.37万m3 自然方, 换算成压实方按1.18系数计算约为7万m3,为设计用量的1.6倍,标准要求各种天 然建筑材料勘探的储量应到达设计储量的 2.53倍,据此,需启动Mt料场的勘 探工作.4 坝料开采及加工4.1防渗土料开采及加工1根本情况上水库大坝土建工程土料场HH I区为4#副坝坝基开挖区,目前,4#副坝土方 开挖根本完成,所用全强风化料及分化土心墙料均已转运至全强风化料及土心墙 料转运场进行转存.土料场K、L区为各坝体填筑料有用开采区,其开采时间与上 库各副坝填筑时间相对应.各坝体的开采方量、开采方法如下表：表3上水库土料场开采情况表土料场料场 面积肝平均厚度M伸n3最优

7、含 水率为天然含 水率为开采方式无用层有用层剥离层有用料K区109390.52.5853002822216.3223.04立面+平面L区161810.52.51300040452.517.7820.85立面H区155040.51.377528343.419.3715.73已堆存I区99600.51.149806701.223.516.52防渗土料开采土料开采主要有立面开采及平面开采, 根据其施工特点及使用范围,土料场 开挖施工时假设在雨季施工4月9月均采用立面法进行开采,开采条带宽度按 812m空制.假设非雨季施工料场KM采用立面+平面法施工即根据填筑进度要求计算填筑方量对应料场确定开挖面积,

8、 在该面积范围内进行平面开采,土料场L区采用立面法开采.立面开采与平面开采方式比照见下表 4所示：表4土料开采方式比较开采方式立面升米平面升米料场条件土层较厚、料层分部不均地势平坦,适应薄层开挖含水率损失小损失大、适用于有减低含水率要求的土料冬季施工土温散失小土温易散失,不宜在负温下施工雨季施工不利因数影响小不利因素影响大适用机械正铲、反铲、装载机推土机、铲运机或推土机配合装载机3防渗土料加工根据碾压工艺试验上水库库区料场风化土心墙料塑性指数、 渗透系数等主要 性能均满足设计要求仅粘粒含量需重新做试验确定, 普遍存在问题为天然含水率 略高丁最优含水率.据此,风化土心墙料仅考虑开采时天然含水率的

9、限制即可.天然含水率限制通过开挖方法及开挖过程中的翻晒手段进行限制.1开挖方法：天然含水率略高的土料场KK尽量旱季施工,采用平面法加 立面法进行开挖,通过平面晾晒形式降低土料含水率.2料场翻晒：坝体填筑前需先进行料场含水率检测试验,假设天然含水率高丁最优含水率较高那么采用料场翻晒法进行含水率的降低.采用逐层翻晒法,用推土机带松土器松土松动层厚30c50cmj,每天4次以上用犁车巴纵横翻晒一般用七哗犁.合格土料假设不能及时上坝以“土牛形式堆存,“土牛边坡 坡面应平整,沿坡面每隔10n一条小土现,土堆用彩条布或帆布覆盖,顶上盖 脊瓦.4其他事项1料场开挖前做好道路规划,本工程料场地势较平台,进场道

10、路采用循 环式单车道,有效利用料场的剥离层无用料,半挖半填形式进行修筑,必须修筑 排水沟并采用机械长期维护.2料场周围布置截水沟预防外水浸入,并根据地形、每次取土面积在料 场内开挖深*宽=0.5*0.5m的排水沟,及时宣泄径流.排水沟应保持畅通,沟底随料场开挖面下挖而降低.(3) 雨季施工时,优先选用含水量较低的料场,并在旱季储藏足够数量的 合格土料,采用彩条布覆盖保护,保证土料及时供应.(4) 开挖边坡限制,料场开采时临时开挖边坡坡比不得大于 1: 0.5,保证 边坡的稳定及施工平安；开挖形成的永久性边坡坡比为 1：1,开挖完成后需按监 理指示采取相应举措预防流水冲刷边坡,造成大量水土流失.

11、(5) 在土料开采过程中,应根据运输条件和天气等因素,委派试验专人经 常观测风化土心墙料的变化,并做适当调整.4.2其他坝料加工1) 全强风化料上水库大坝土建工程全强风化料作为坝壳填筑用料,设计要求全强风化料压 实后十密度要求为1.8g/cm3,渗透系数 5*10-4 (cm/s),坝壳料要求相对较低, 粒径稍小于压实层厚,砾石( 5mm含量处于20吩50%填筑时需限制骨料集 中、架空现象.全强风化料取自土料场的非风化土心墙用料及其他坝肩开挖有用 料.2) 过渡料根据合同文件,过渡料料源为上水库石料转运场堆存的新鲜洞渣料,但洞渣 料中,细颗粒含量较少,超径料含量较多,根据碾压工艺试验,压实后最

12、大十密 度、渗透系数均满足设计要求,但仍存在超径料含量偏多,细骨料偏少情况,据 此过渡料施工过程中需采取以下举措.(1) 料场处理：过渡料料场集料时,挖掘机、装载机注意集料及挖装操作, 通过齿耙把超径颗粒予以剔除；(2) 格条筛限制：在上库砂料堆场位置制作格条筛,挖掘机剔除大块石后 往格条筛倒料,骨料通过自重及滚落,经格条筛筛分,有用颗粒自条筛掉落,超 径颗粒从格筛滚落,然后分别集料装车.(3) 坝面剔除：过渡料在坝面卸料、平铺及碾压过程中增强坝面超径颗粒 的限制,通过人工配合挖掘机将超径颗粒活理.3) 堆石料堆石料从上库石料转运场直接挖取新鲜块石料,在挖装过程及现场摊铺时剔除大块径大于800

13、mrh的石头.4反滤料及粗砂碎石垫层料根据合同文件反滤料由业主提供的碎石水道厂房m标提供和砂料天然 砂掺配而成.由于砂料供应方案的调整,深蓄电站工程天然砂均采用人工砂石 料替换,据此工程部试验室进行了多种碎石和水洗人工砂的掺配试验,确定中石：小石：水洗人工砂=1:2:3为最优配合比,碾压试验过程中发现颗粒级配曲线根本 贴近设计包络线,线形较为平滑,级配较好,但由于现场限制难度较大、料源质 量不稳定,细颗粒含量偏高等原因导致 1mm20mrffe径含量位于设计下包络线以 下,0.25mm 1mrM径含量位于设计下包络线以上.根据 201孙12月14日大坝填 筑材料专题会会议内容反滤料及粗砂碎石料

14、可采用天然砂进行掺配,随后我部于2021年2月重新进行掺配试验,采用粗河砂替代水洗人工砂.经屡次试配,当掺 配质量比例为中石20-40mm ：小石5-20mm ：河砂=1 ： 2 ： 3时试配的颗粒 级配曲线根本处于设计上下包络线之间,采用压振方法进行紧密密度检测时, 测、3 得紧密密度为2.25g/cm满足设计要求.粗砂碎石按反滤料：天然砂=1 : 1的配比进行掺配.掺配方法：A、水平层铺料一一立面斜面开采混合.根据试验室室内试验确定掺合 配比n 质量比,试验确定中石、小石及天然砂的十密度本工程均为1.5g/cm3, 计算各掺合物的铺层厚度.选定掺配场地按一层中石、一层小石及一层天然砂的 形

15、式后退法进行铺料,根据试验室实测砂石骨料密度,掺铺厚度分别为,中石 50cm小石100cm砂150cnfi行逐层铺设.铺设层数一般限制在各 23层,掺合 料堆料高度按挖掘机的掌子面高度确定一般为 510m推土机以斜坡方式采料, 装载机拌和均匀后装车上坝.或采用挖掘机里面开挖,屡次挖卸掺合均匀后装车.B、堆积成堆后分种类挖掘掺配混合.利用工程部已有地磅,对中石、小石及砂骨料在进场时即进行称量,分区进行堆放,掺配时采用挖掘机混合并搅拌均 匀后直接上料.5 碾压试验根据我部上报?风化土心墙堆石坝碾压工艺试验?方案,我部于201W 8月26日2021年11月上旬期间完成土心墙堆石坝各项填筑材料的碾压试验,试验过程中,我部对土料场H、I区,K区及L区均进行了碾压试验,并对过渡料、反滤料 及堆石料进行了碾压试验序号工程名称碾压设备铺料方法料源及取料碾压遍数摊铺层厚(cm)压实厚度(cm)加水量检测方法1过渡料YZ-22型碾压机进占法/后退法料场筛分静碾2遍+振碾6遍40375%灌水法2堆石料YZ-20E 型