【摘要】本文主要目的在于通過碾壓試驗(yàn)，提出達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的壓實(shí)機(jī)械參數(shù)、施工參數(shù)和各種壩料填筑干密度的控制范圍。

【關(guān)鍵詞】碾壓試驗(yàn)；施工；參數(shù)研究

一、工程概況

本工程位于普洱市瀾滄縣糯扎渡村，水庫總庫容71.27萬m3，為?。?）型水庫，樞紐建筑物主要包括大壩，溢洪道及輸水隧洞.大壩為粘土心墻風(fēng)化料壩，最大壩高32.8m，壩頂長度96.4m，壩頂寬度5.0m.

二、土料場概況

先鼎營料場位于距壩軸線下游約0.8km的南門河右岸，分布高程1350m～1430m。覆蓋層厚度在1.9m～3.2m間，其中地表耕織土層0.3m～0.5m，殘坡積層厚度約0.9m～3.0m，主要為含碎礫石質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土，碎礫石成分為鈣質(zhì)泥巖、粉砂巖，強(qiáng)風(fēng)化為主，少量弱風(fēng)化。

由于本土料場土料顆粒偏細(xì)，粘粒含量偏高，厚度較小，不宜單獨(dú)開采作為碾壓式防滲材料，開采時(shí)應(yīng)結(jié)合全風(fēng)化層立采拌和均勻后上壩填筑。

可用料為殘坡積層和全風(fēng)化巖土體，有用層平均厚度約3.8m，有用層儲量5.73×104m3。

三、試驗(yàn)依據(jù)

1 《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》SL274-2001

2 《土工試驗(yàn)規(guī)程》SL237-1999

3 《碾壓式土石壩施工規(guī)范》DL/T5129-2013

4 《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》SL251-2015

5 瀾滄縣先鼎營水庫粘土料碾壓試驗(yàn)方案

四、碾壓試驗(yàn)

4.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1 通過碾壓試驗(yàn)，復(fù)核設(shè)計(jì)要求及填筑標(biāo)準(zhǔn)的合理性。

2 研究確定達(dá)到設(shè)計(jì)填筑標(biāo)準(zhǔn)的最佳壓實(shí)方案（其中包括：壓實(shí)機(jī)械類型、機(jī)械參數(shù)、施工參數(shù)）。

4.2 填筑料常規(guī)試驗(yàn)

碾壓前對原材料進(jìn)行了比重、變水頭（室內(nèi)）滲透試驗(yàn)、擊實(shí)試驗(yàn)。

試驗(yàn)結(jié)果為：風(fēng)化粘土料的最大干密度為1.69 g/cm3～1.70 g/cm3，最優(yōu)含水率為20.2%～22.1%，滲透系數(shù)k<1.0×10-5，滿足設(shè)計(jì)要求。

4.3 試驗(yàn)準(zhǔn)備

4.3.1試驗(yàn)場地

在粘土料場選擇一塊平坦堅(jiān)實(shí)的場地進(jìn)行壓實(shí)，使其表面平整度不超過±10cm。然后在其上劃出30m×50m長方形場地。鋪料時(shí)在試驗(yàn)區(qū)的兩側(cè)留出寬約5m，在順碾壓方向的兩端留出10m作為非試驗(yàn)區(qū)。以此作為碾壓試驗(yàn)場地。

4.3.2 主要試驗(yàn)機(jī)械設(shè)備及碾壓參數(shù)：

4.3.2.1 主要試驗(yàn)機(jī)械設(shè)備

推土機(jī)：SD165 ，數(shù)量1，設(shè)備狀況良好。

凸塊碾：CLG620 ，數(shù)量1，設(shè)備狀況良好。

挖掘機(jī)：大宇320 ，數(shù)量1，設(shè)備狀況良好。

載重車：20t ，數(shù)量2，設(shè)備狀況良好。

4.3.2.2 碾壓參數(shù)

粘土料碾壓參數(shù)有：機(jī)械參數(shù)有凸塊碾的激振力、振幅、碾重、碾寬，載重車的運(yùn)輸能力；施工參數(shù)有鋪料厚度、碾壓遍數(shù)、行車速度。

激振力：400～210KN；整車質(zhì)量：20t；碾寬：2.1m；推土機(jī)：16.5t。載重：20t。

碾壓遍數(shù)：6、8、10；鋪料厚度：20、30、40（cm）；行車速度：2.5km/h；加水量：需要時(shí)；卸料方式：進(jìn)占法。

4.4、碾壓試驗(yàn)試驗(yàn)過程

以20cm、30cm、40cm三種鋪料厚度分別按6遍、8遍和10遍進(jìn)行碾壓實(shí)驗(yàn)，共9場次。

（一）、碾壓實(shí)驗(yàn)程序：

每場均采用挖掘機(jī)裝料、自卸汽車運(yùn)輸、進(jìn)占法卸料、推土機(jī)攤鋪平、

測量鋪土高程、凸塊碾碾壓（行車速度2.5km/h）、測量碾壓后高程、計(jì)算累計(jì)壓縮量、同時(shí)進(jìn)行土工試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如下：在鋪土厚度20cm時(shí)，累計(jì)壓縮量5.8cm，在鋪土厚度30cm時(shí)，累計(jì)壓縮量6.6cm，在鋪土厚度40cm時(shí)，累計(jì)壓縮量7.3cm。

（二）土工試驗(yàn)

每個(gè)碾壓組合碾壓結(jié)束后，隨即進(jìn)行干密度、含水率、擊實(shí)和現(xiàn)場滲透試驗(yàn)。濕密度采用環(huán)刀法、含水率采用烘干法，擊實(shí)采用輕型擊實(shí)法，現(xiàn)場滲透采用單環(huán)法。

碾壓試驗(yàn)成果：

1 在相同鋪土厚度情況下，隨著碾壓遍數(shù)增加，干密度增大。

2 在碾壓遍數(shù)相同的6遍和8遍時(shí)，隨著鋪料厚度增加，干密度逐漸減小。在鋪土厚度為30、40cm時(shí)碾壓6遍，壓實(shí)度不能滿足設(shè)計(jì)要求的98%，碾壓8遍時(shí)，各種鋪土厚度能滿足設(shè)計(jì)要求。在碾壓10遍時(shí)，3種鋪土厚度對應(yīng)于同一個(gè)干密度值1.68g/cm3。說明在該碾壓設(shè)備下，鋪土厚度對干密度有一定影響。

3 在碾壓過程中，隨著碾壓遍數(shù)的增加，沉降量逐漸減少。

4 隨著碾壓遍數(shù)的增加，累計(jì)沉降量逐漸加大。

五、試驗(yàn)結(jié)論和建議

綜合上述碾壓試驗(yàn)資料，現(xiàn)提出如下建議：

1 采用進(jìn)占法鋪料，碾壓方向?yàn)槠叫袎屋S線方向。

2 鋪料厚度為30cm（+0，-5）。碾壓遍為8遍（單遍）。

3 凸快碾開低速擋振動碾壓，行車速度不大于2.5km/h。

4 根據(jù)擊實(shí)試驗(yàn)，風(fēng)化粘土料的最大干密度為1.69～1.70（g/cm3），最優(yōu)含水率為20.2～22.1%，建議控制干密度γd≥1.66g/cm3，含水率為：21.2±3%，壓實(shí)度≥98%。

5 滲透系數(shù)必須滿足設(shè)計(jì)要求，即k﹤1.0×10-5cm/s。