堆石碾压试验报告

PAGE晋宁县大场新塘水库工程坝壳料碾压试验报告云南省水利水电工程有限公司晋宁县大场新塘水库项目部2014年3月25日审定：张光宝审核：张光宝校核：吕亚娟张承飞魏小兵编写：吕亚娟参加试验人员：张光宝、吕亚娟、张承飞、魏小兵及管理局、监理、质量检测方等人员宁县大场新塘水库工程经昆水复[2012]157号文、昆发改农经[2011]867号文批复,大场新塘水库位于晋宁县晋城镇十里村委会大场村，水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道和输水隧洞等组成。水库最大坝高36.94m，水库总库容222.97万m3，工程规模为小（一）型水库，工程等别为Ⅳ等。主要建筑物大坝、溢洪道、输水级别为4级。

2.2招标范围：

大坝、溢洪道及基础防渗处理工程：

主要内容：大坝为粘土心墙风化料坝，坝顶宽5m，坝顶高程1983.94m，最大坝高36.94m，坝顶长207.6m，粘土心墙顶宽3m。溢洪道布置于右岸，为河岸开敞式，堰顶高程为1981.17m（即正常蓄水位），堰宽3m,无闸门控制，总长217.28m。坝基及两岸进行帷幕灌浆防渗处理，帷幕底界伸入q≤10Lu,布单排孔，孔距2m。根据施工需要，我部于2014年3月23日至3月25日在大坝上游坝壳料第一层上进行碾压试验。碾压试验采用逐渐收敛法。碾压试验用料采用挖掘机上料，自卸载重汽车运输到试验区，推土机平整，用振动平碾碾压，根据设计施工技术要求，铺土厚度选定三个参数（70cm、80㎝、90㎝）、碾压遍数选定不同参数进行试验。对试验的风化料的运输、平整等操作方式及碾压的速度，模拟坝体填筑施工，以复核设计指标、确定最佳施工参数。一、试验目的复核设计提出的控制指标、确定最佳施工参数；研究坝壳料料的填筑施工工艺与施工措施。校核碾压机械的实用性。合理选择相应的施工碾压参数，为大坝的施工技术要求提供依据。使用机械设备挖掘机日本HITACHI—ZAXIS—3301台推土机SD161台振动平碾CLG6221台载重汽车红岩—32T1辆测量仪器1套土工仪器1套场地布置碾压试验场地布置于大上游坝壳料第一层上，选择一块合适场地做碾压试验。规格：18m×30m,共布置３个试验组合，每个组合6m×10m（详见碾压试验场地平面布置图）。取料、堆料方法及厚度控制实验时根据坝壳料场的实际情况，取具有代表性的坝壳料进行试验。坝壳料运入试验现场后，模拟坝面常规堆料方法（进占、后退综合法），堆满后用SD16型推土机即时推平。铺料厚度选定三个参数70㎝、80㎝、90㎝。碾压遍数选择8、10、12遍三个参数，铺料厚度采用水准仪普通水准测量法控制。试验内容及方法1、内容：分别测定不同厚度、不同碾压遍数时的相应干密度、含水率、压缩系数、渗透系数等。2、施工程序：测量场地、点高之后分别对三种厚度坝壳料铺设、推平、测量点高后，即时用柳工CLG622型自行式振动碾以时速2.5公里的速度前进→后退→前进→后退→前进→后退振动碾压。每次振动碾压一双遍，即前进→后退一个回次，总计碾压六个双遍，碾压交错搭接20cm。第一、二、三个双遍碾压结束时，分别测量各个双遍的点高；第四个双遍碾压结束时，测量点高、取样、做渗透试验；第五个双遍碾压之后测量点高、取样并做渗透试验；第六个双遍碾压之后测量点高、取样并做渗透试验。统计试验成果，确定最佳参数碾压试验成果坝壳料碾压试验成果汇总表；坝壳料碾压试验碾压遍数与压缩系数关系表；坝壳料颗粒分析表试验成果分析对坝壳料三种铺料厚度，根据碾压遍数为八、十遍试验均取样做干密度、渗透试验、颗粒分析实验，十二遍时进行试验取样干密度、只在80厘米层厚上颗粒分析、渗透实验，其成果详见附表及附图。经过我方取样检测，料场石质物理密度为2.42t/m3。碾压遍数与坝壳料压实性关系：坝壳料碾压试验成果分析：坝壳料干密度（或压实度）在铺料70厘米、80厘米厚碾压10遍后，干密度基本没有变化。（2）现场注水渗透试验成果分析碾压试验在碾压八遍后做注水渗透试验，共计做渗透试验3组，碾压试验在碾压十遍后再做注水渗透试验，共计做渗透试验3组。碾压12遍后做注水渗透试验1组。碾压八遍后，70厘米厚试验区的平均渗透系数为3.10×10-3cm/s；80厘米厚试验区的平均渗透系数为3.23×10-3cm/s，90厘米厚试验区的平均渗透系数为4.95×10-3cm/s。碾压十遍后，70厘米厚试验区的平均渗透系数为4.58×10-3cm/s；80厘米厚试验区的平均渗透系数为6.43×10-3cm/s，90厘米厚试验区的平均渗透系数为4.88×10-3cm/s。碾压十二遍后，80厘米厚试验区的平均渗透系数为5.02×10-3cm/s。料性分析根据料场风化料及试验情况看，本料场风化料基本为泥岩，含泥量较高。碾压至十遍后干密度基本没有增加，所有取样干密度试验数据接近2.0g/cm3。风化料渗透性较差，大于施工技术要求规定的3×10-3cm/s。孔隙率在碾压8遍后为15.7～16.9%，满足施工技术要求,均达到施工技术要求规定的n≤23%。碾压遍数与压缩量的关系坝壳料碾压至10遍后已基本没有压缩变化，压缩量基本为零；碾压2遍到10遍之间，压缩量随碾压遍数的增加而增加，至10遍达到最大值，之后基本没有变化。选择最佳施工参数及机械设备根据试验情况，结合施工技术要求及我公司其它坝壳坝回填情况综合考虑，坝壳料填筑我部拟采用如下设备及施工参数（最佳参数）：平料机械：SD-16推土机碾压机械：振动平碾CLG622（自重22T，激振380KN，振频28/32Hz，行车速度2.5km/h）铺料厚度：80厘米碾压遍数：10遍（5双遍）干密度控制指标：≥2.0g/cm3空隙率控制指标：n≤23%渗透系数控制指标：K≥3×10-3cm/s。妥否？请尽快批示。附：一、碾压试验工艺流程图；二、试验场地布置图；三、坝壳料碾压试验成果表；四、碾压遍数与压缩量关系表；五、料场石质物理密度；六、压缩系数与碾压遍数关系曲线图；七、干密度与碾压遍数关系曲线图碾压试验工艺流程图场地平整碾压标高测量铺料、平整测量厚度碾压四遍、六遍、八遍、十遍、十二遍分别取样检测分别取样检测资料整理成果汇总

坝壳料碾压试验成果表碾型碾重T铺料厚度cm压前厚度cm碾压遍数碾压后厚度cm湿密度g/cm3含水率%干密度g/cm3含泥率%空隙率%渗透系数cm/s振动平碾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碾压遍数与压缩量关系表铺土厚度(cm)碾压6遍压缩量(mm)碾压8遍压缩量(mm)碾压10遍压缩量(mm)碾压12遍压缩量(mm)702734353580324753539032465962料场石质物理密度蜡封法密度试验试样编号试样质量(g)蜡封试样质量(g)蜡封试样水中质量(g)温度(℃)纯水在T℃时的密度(g/cm3)蜡封试样体积(cm3)蜡体积(cm3)试样体积(cm3)湿密度(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.