張朋輝， 韓賽超， 李曉帥， 張小東

(1.北京振沖工程股份有限公司，北京 100102； 2.北京勘察技術(shù)工程有限公司，北京 100192)

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砂礫石大壩填筑碾壓的相關(guān)試驗(yàn)與研究

張朋輝1， 韓賽超2， 李曉帥1， 張小東1

(1.北京振沖工程股份有限公司，北京 100102； 2.北京勘察技術(shù)工程有限公司，北京 100192)

針對(duì)南疆砂礫石填筑大壩進(jìn)行碾壓試驗(yàn)，驗(yàn)證壩體填筑設(shè)計(jì)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的合理性、檢驗(yàn)22 t自行式振動(dòng)碾的適用性及其性能的可靠性。本試驗(yàn)主要采用室內(nèi)相對(duì)密度試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)的碾壓測(cè)定出碾壓遍數(shù)、碾壓沉降及相應(yīng)密實(shí)度及其他試驗(yàn)參數(shù)，通過(guò)試驗(yàn)參數(shù)列表、試驗(yàn)參數(shù)包絡(luò)線圖與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值的比較，得出最佳砂礫石填筑方案，同時(shí)也確定大壩填筑時(shí)的施工碾壓控制參數(shù)，從而確保了工程質(zhì)量。

砂礫石；壩體；填筑；碾壓試驗(yàn)；壩殼料；過(guò)渡料；密實(shí)度

1 工程概況

迪那河五一水庫(kù)樞紐工程位于新疆巴音郭楞蒙古自治州輪臺(tái)縣群巴克鄉(xiāng)境內(nèi)，距輪臺(tái)縣以北40 km，迪那河開(kāi)發(fā)方式為一庫(kù)九級(jí)，水庫(kù)及上游四級(jí)處于深山，下游四級(jí)位于出山口下游，本工程是迪那河干流控制性工程，具有供水、灌溉、防洪兼顧發(fā)電等綜合效益。攔河壩為碾壓式瀝青混凝土心墻砂礫石壩，最大壩高102.5 m，總庫(kù)容0.995億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容0.591億m3，為不完全年調(diào)節(jié)水庫(kù)。

水庫(kù)大壩壩頂高程1375.7 m，建基面高程1272.0 m，最大壩高102.5 m。壩頂寬度為10 m，壩長(zhǎng)384.6 m。壩體填筑分區(qū)從上游至下游分為：上游砂礫料區(qū)、上游過(guò)渡料區(qū)、瀝青混凝土心墻、下游過(guò)渡料區(qū)、下游砂礫料區(qū)、利用料區(qū)、下游排水區(qū)。

2 試驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容

2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)驗(yàn)證壩體填筑設(shè)計(jì)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的合理性；

(2)檢驗(yàn)22 t自行式振動(dòng)碾的適用性及其性能的可靠性；

(3)通過(guò)試驗(yàn)確保達(dá)到填筑標(biāo)準(zhǔn)的壓實(shí)方法(含鋪填卸料方法、振動(dòng)碾行車及振動(dòng)技術(shù)性能、免加水碾壓效果等)；

(4)通過(guò)試驗(yàn)確定大壩填筑時(shí)的施工碾壓參數(shù)。

2.2 試驗(yàn)內(nèi)容

(1)室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。通過(guò)室內(nèi)相對(duì)密度試驗(yàn)，按規(guī)范方法剔除60 mm以上粒徑后，人工合成不同含礫率的級(jí)配料進(jìn)行最大干密度、最小干密度試驗(yàn)，繪制干密度與含礫率(P5)關(guān)系曲線，進(jìn)而也可換算出在不同控制標(biāo)準(zhǔn)下(相對(duì)密度分別為0.80、0.85、0.90)的干密度與含礫率(P5)關(guān)系曲線，稱之為標(biāo)準(zhǔn)曲線。

(2)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)曲線的修正。采用碾壓法進(jìn)行，利用現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)碾(22 t自行式振動(dòng)碾)對(duì)全級(jí)配砂礫石料進(jìn)行碾壓，碾壓密實(shí)后進(jìn)行干密度、顆粒分析試驗(yàn)，對(duì)室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行復(fù)核修正，為壩體填筑質(zhì)量提供控制標(biāo)準(zhǔn)。

(3)對(duì)壩體砂礫料進(jìn)行不同鋪土厚度(擬選擇80、100、120 cm)、不同碾壓遍數(shù)(6、8、10遍)的組合碾壓試驗(yàn),了解不同區(qū)域的鋪料方式、鋪料厚度、碾壓遍數(shù)、行車速度、壓實(shí)效果。

(4)試驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)項(xiàng)目，主要包括沉降量、干密度、顆粒分析、滲透系數(shù)等試驗(yàn)。

(5)對(duì)填筑試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析與評(píng)價(jià),確定出最優(yōu)碾壓參數(shù)，編寫碾壓試驗(yàn)報(bào)告遞交監(jiān)理，根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)施工參數(shù)的選擇作出論證。

3 試驗(yàn)用料確定

3.1 壩料設(shè)計(jì)要求

根據(jù)設(shè)計(jì)資料，大壩壩料類別主要有壩殼料、過(guò)渡料2種，根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃，該階段先對(duì)壩殼料區(qū)進(jìn)行填筑，故本次碾壓試驗(yàn)主要針對(duì)壩殼料進(jìn)行，過(guò)渡料碾壓參數(shù)可結(jié)合瀝青混凝土心墻碾壓試驗(yàn)進(jìn)行確定。料源代表性直接影響碾壓試驗(yàn)的成敗，需明確料場(chǎng)的開(kāi)采位置、各料場(chǎng)的級(jí)配情況、各種壩料的質(zhì)量要求等，見(jiàn)表1。

表1 壩體填筑料主要設(shè)計(jì)指標(biāo)

3.2 試驗(yàn)用料評(píng)價(jià)

根據(jù)前期勘察成果及本次料場(chǎng)復(fù)查結(jié)果，最終確定采用利用料場(chǎng)為主料場(chǎng)。對(duì)料場(chǎng)進(jìn)行復(fù)查時(shí)，結(jié)合了前期地勘試驗(yàn)資料對(duì)各組顆分曲線進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)每組料最大粒徑Dmax、特征含量d10、d20、d30、d60及不均勻系數(shù)Cu、曲率系數(shù)Cc等參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到均值與方差，從而分析出料場(chǎng)級(jí)配的離散程度。

試驗(yàn)用料隨著其性質(zhì)的不同，影響到碾壓試驗(yàn)的組數(shù)和試驗(yàn)場(chǎng)次的多少。對(duì)于壩殼料，當(dāng)其上下級(jí)配包線在一個(gè)很窄小的范圍內(nèi)時(shí)，采用平均級(jí)配曲線近似的代表該料場(chǎng)的壩料性質(zhì)，可以它為代表進(jìn)行碾壓試驗(yàn)。若上下包線分布范圍很大時(shí)，代表性壩料將是多組，則應(yīng)審慎選取不同級(jí)配的代表壩料進(jìn)行碾壓試驗(yàn)。當(dāng)有多個(gè)料場(chǎng)時(shí)，若不同料場(chǎng)壩料的性質(zhì)相差較大時(shí)，也應(yīng)分別對(duì)每個(gè)料場(chǎng)的壩料進(jìn)行碾壓試驗(yàn)。根據(jù)本次料場(chǎng)復(fù)核，壩料級(jí)配變化不大，平均線細(xì)料含量分布在25%左右，級(jí)配相對(duì)比較穩(wěn)定。壩料與同類工程比較總體上偏細(xì)，不均勻系數(shù)較大，Cu=77.0，曲率系數(shù)Cc=4.6，級(jí)配不良，故本次碾壓試驗(yàn)采用平均線進(jìn)行，見(jiàn)圖1。

圖1 同類工程壩料顆粒級(jí)配曲線

4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的推求

4.1 室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)曲線

砂礫料填筑的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)以相對(duì)密度控制,施工前先通過(guò)試驗(yàn)確定填筑料的最大和最小干密度，對(duì)施工質(zhì)量控制具有重要意義。然而確定砂礫料的現(xiàn)場(chǎng)最大干密度還沒(méi)有一個(gè)完整、成熟的方法，致使質(zhì)檢結(jié)果難以評(píng)價(jià)，影響工程填筑質(zhì)量?！锻凉ぴ囼?yàn)規(guī)程》(SL 237—1999)中規(guī)定了粒徑<60 mm粗粒土的相對(duì)密度試驗(yàn)方法。該方法雖然對(duì)粒徑>60 mm的土料試驗(yàn)提出了可采用剔除法、等量代替法、相似級(jí)配法、混合法等方法,但同時(shí)也指出這幾種方法各有一定局限性,要求在使用時(shí)要根據(jù)土料性質(zhì)和試驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)決定。工程實(shí)踐證明,這些方法確有不足之處,經(jīng)常出現(xiàn)相對(duì)密度>1或反復(fù)碾壓也達(dá)不到壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，難以滿足工程實(shí)際的需要。本次碾壓試驗(yàn)先在室內(nèi)對(duì)壩料進(jìn)行超徑剔除，測(cè)定不同含礫率最大、最小干密度，繪制試驗(yàn)室最大、最小干密度標(biāo)準(zhǔn)曲線。

4.2 實(shí)驗(yàn)室配料

實(shí)驗(yàn)室為得到較可靠的標(biāo)準(zhǔn)曲線，以壩料上、下包線含礫率作為邊界，選擇礫石含量為45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%進(jìn)行人工配料，每組級(jí)配料用量100 kg,進(jìn)行最大、最小干密度試驗(yàn)，為保證試驗(yàn)成果的可靠性，均做平行試驗(yàn)。

相對(duì)密度試驗(yàn)樣筒尺寸為?300 mm×360 mm，最小干密度試驗(yàn)采用固定體積法，試驗(yàn)按《土工試驗(yàn)規(guī)程》(SL 237—054—1999)方法進(jìn)行，最大干密度試驗(yàn)采用振動(dòng)擊實(shí)法，以模擬堆石壩現(xiàn)場(chǎng)施工振動(dòng)碾振動(dòng)壓實(shí)，試驗(yàn)采用粗粒料相對(duì)密度儀，試樣頂部靜載14 kPa，振動(dòng)頻率為20 Hz，振動(dòng)歷時(shí)8 min，結(jié)果見(jiàn)表2。繪制最大、最小干密度與不同礫石含量的關(guān)系曲線，根據(jù)設(shè)計(jì)要求推算出相對(duì)密度為0.80、0.85及0.90時(shí)對(duì)應(yīng)的干密度曲線，結(jié)果見(jiàn)圖2。

表2 不同礫石含量實(shí)驗(yàn)室最大、最小干密度試驗(yàn)結(jié)果

圖2 實(shí)驗(yàn)室最大、最小干密度標(biāo)準(zhǔn)曲線

4.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的修正

對(duì)室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)曲線的修正采用現(xiàn)場(chǎng)原級(jí)配料碾壓法，結(jié)合碾壓試驗(yàn)場(chǎng)地基礎(chǔ)工作進(jìn)行，按試驗(yàn)要求場(chǎng)地基礎(chǔ)需碾壓密實(shí)，選擇碾壓試驗(yàn)場(chǎng)地30 m×30 m，表面平整度<10 cm，周邊均填3 m寬約束料，在該單元中部布設(shè)變形觀測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行碾壓后變形量觀測(cè)，見(jiàn)圖3。

根據(jù)振動(dòng)壓實(shí)理論，強(qiáng)振具有較強(qiáng)的穿透能力，影響深度大，有利于壓實(shí)層中間至底層的壓實(shí)；弱振具有較高的能量，有利于壓實(shí)層中間至表面的壓實(shí)。對(duì)全級(jí)配壩料碾壓試驗(yàn)采用振動(dòng)碾先靜壓2遍，采用全站儀測(cè)定各基點(diǎn)的高程，再?gòu)?qiáng)振2遍，測(cè)量各基點(diǎn)高程，以后每2遍測(cè)量一次高程，在振動(dòng)過(guò)程中應(yīng)防止顆粒離析現(xiàn)象，適當(dāng)調(diào)整振動(dòng)頻率，通過(guò)測(cè)定其沉降率幾乎至0時(shí)，停止強(qiáng)振，再弱振2遍，認(rèn)為級(jí)配料達(dá)到最大密實(shí)度，可停止振動(dòng)。

圖3 現(xiàn)場(chǎng)最大干密度試驗(yàn)場(chǎng)地

本次碾壓試驗(yàn)在大壩基礎(chǔ)碾壓區(qū)內(nèi)布設(shè)12個(gè)變形觀測(cè)基點(diǎn)，選擇有代表性的測(cè)量基點(diǎn)取其平均值后，繪制碾壓遍數(shù)與觀測(cè)點(diǎn)平均高程(采用相對(duì)高程)變化曲線(見(jiàn)圖4)，可以看出當(dāng)強(qiáng)碾遍數(shù)為12遍時(shí)，沉降量幾乎不變，認(rèn)為此時(shí)壩基碾壓達(dá)到最大密實(shí)度，可以進(jìn)行最大干密度的量測(cè)。

圖4 碾壓后沉降量與碾壓遍數(shù)關(guān)系曲線

在基礎(chǔ)碾壓區(qū)內(nèi)進(jìn)行干密度試驗(yàn)，一方面可以評(píng)價(jià)基礎(chǔ)碾壓效果，另一方面可以對(duì)室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行修正。工程中砂礫料干密度測(cè)定一般采用灌砂法或灌水法(加套環(huán))進(jìn)行，為保證試驗(yàn)精度，采用灌砂法測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)碾壓最大干密度，計(jì)劃取點(diǎn)3組，見(jiàn)圖5。將試料過(guò)60 mm及5 mm篩，測(cè)定超徑含量及5～60 mm礫石含量值，對(duì)實(shí)驗(yàn)室繪制最大、最小干密度-P5關(guān)系曲線進(jìn)行超粒徑修正，最終得到壩殼料最大和最小干密度曲線，即現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)曲線，以此作為今后壩料碾壓的控制標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)場(chǎng)采用灌砂法測(cè)定最大干密度，根據(jù)《土工試驗(yàn)規(guī)程》(SL 237—041—1999)原位密度試驗(yàn)要求及壩料最大粒徑，制作了?40 cm的灌砂筒，采用0.25～0.5 mm標(biāo)準(zhǔn)砂進(jìn)行試驗(yàn)，壩殼料碾壓區(qū)選取了3個(gè)點(diǎn)測(cè)定了干密度，試坑深度10～60 cm。對(duì)每坑挖出的試料進(jìn)行了篩分試驗(yàn)，測(cè)定細(xì)料含量(<5 mm顆粒含量)，結(jié)果見(jiàn)表3。

圖5 現(xiàn)場(chǎng)干密度試驗(yàn)(灌砂法)

表3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)不同細(xì)料含量下的壩基料最大干密度

通過(guò)檢查量測(cè)孔的顆粒級(jí)配情況，計(jì)算出粒徑>5 mm顆粒含量，對(duì)室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)曲線修正。壩殼料細(xì)料含量值多在30%～40%之間，即礫石含量為60%～70%所對(duì)應(yīng)的最大干密度平均值為2.26 ～2.24 g/cm3，與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比礫石含量為60%～70%所對(duì)應(yīng)的最大干密度平均值為2.26 ～2.25 g/cm3，故壩殼料現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)曲線與實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)曲線基本一致，對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖6。

圖6 修正后壩殼料現(xiàn)場(chǎng)最大、最小干密度標(biāo)準(zhǔn)曲線

5 壩料碾壓試驗(yàn)

5.1 試驗(yàn)場(chǎng)地布置

干碾試驗(yàn)場(chǎng)地要求平整堅(jiān)實(shí)，平整后采用22 t自行式振動(dòng)碾靜碾一遍。按3種鋪土厚度(80、100、120 cm)、3種碾壓遍數(shù)(6、8、10遍)進(jìn)行9種情況組合，共分9個(gè)碾壓?jiǎn)卧?，每個(gè)單元尺寸10 m×10 m，周邊填3 m寬約束料，場(chǎng)地布置如圖7所示。

圖7 碾壓試驗(yàn)場(chǎng)地布置

鋪料厚度的選擇應(yīng)考慮以下因素：

(1)應(yīng)結(jié)合壩料的最大粒徑來(lái)選擇鋪料厚度，最大粒徑的確定直接影響到料場(chǎng)施工的難易和料場(chǎng)利用率、施工的效益，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)填筑允許的最大粒徑可以與填筑層等厚。

(2)鋪料厚度必須控制在碾壓機(jī)械有效影響深度范圍以內(nèi)，不能過(guò)厚與過(guò)薄。應(yīng)考慮碾壓設(shè)備的效益發(fā)揮。

(3)對(duì)于分區(qū)填筑壩，碾壓厚度的選擇應(yīng)結(jié)合各料區(qū)的填筑厚度合理的匹配，確保填筑壩面齊平均衡上升，通常過(guò)渡料厚度取主堆石之半。

5.2 施工機(jī)械配置

振動(dòng)碾通常可分為自行式和牽引式2大類。由于牽引式振動(dòng)碾的有效凈重和最大離心力約為自行式振動(dòng)碾的1.6倍，基于施工效率、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)角度，在瀝青混凝土心墻壩施工中，對(duì)砂礫石填筑區(qū)多采用重型(>15 t)牽引式振動(dòng)碾進(jìn)行碾壓，本工程采用22 t自行式振動(dòng)碾。對(duì)于過(guò)渡料區(qū)和心墻，因工作面狹窄，考慮施工的靈活性，采用2.5 t自行式振動(dòng)碾。本次現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)施工機(jī)械及數(shù)量配置見(jiàn)表4。

5.3 碾壓試驗(yàn)工藝

本次碾壓試驗(yàn)按下述步驟進(jìn)行。

第一步：測(cè)量放線。在碾壓好的場(chǎng)地上，用白灰線按布置要求布設(shè)試驗(yàn)分區(qū)并在場(chǎng)外設(shè)置分區(qū)控制

表4 碾壓試驗(yàn)主要施工機(jī)械配置

邊樁及技術(shù)要求標(biāo)牌。結(jié)合邊樁，在各測(cè)點(diǎn)上用石灰標(biāo)記，也可用全站儀實(shí)測(cè)各測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，并進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，獲得高程基準(zhǔn)。

第二步：鋪料整平。采用自卸汽車運(yùn)料至試驗(yàn)場(chǎng)地規(guī)定點(diǎn)卸料，對(duì)砂礫石壩料采用后退法鋪料(即汽車在碾壓完畢的作業(yè)面上行走)，以避免砂礫石壩料分離。按計(jì)劃要求的鋪料厚度用推土機(jī)攤鋪整平，并用帶有刻度的尺桿控制鋪料厚度，厚度誤差控制在±5 cm范圍以內(nèi)。

第三步：碾壓前測(cè)量。用全站儀對(duì)第一步記錄的各測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)放線，用白色石灰標(biāo)記各測(cè)點(diǎn)，然后實(shí)測(cè)并記錄各點(diǎn)初始高程，核對(duì)鋪料厚度。

第四步：碾壓前后級(jí)配檢驗(yàn)。在壩料鋪填面上選定測(cè)試點(diǎn)，并用石灰做好圓圈標(biāo)記，在圈內(nèi)挖坑取樣，坑深應(yīng)與鋪料層厚相同，對(duì)取出的壩料進(jìn)行顆分試驗(yàn)，記錄碾壓前的級(jí)配。然后在試坑內(nèi)鋪設(shè)塑模，并將各粒組壩料均勻混摻后回填到試坑內(nèi)，待碾壓完成后，取出塑模范圍內(nèi)的壩料再次進(jìn)行級(jí)配檢測(cè)，以評(píng)價(jià)碾壓作業(yè)對(duì)壩料級(jí)配及其他工程性質(zhì)的影響。

第五步：碾壓。采用先靜碾2遍，后動(dòng)碾6遍、8遍或10遍，按前進(jìn)、后退全振不錯(cuò)位法進(jìn)行碾壓作業(yè)，即振動(dòng)碾滾筒寬度在同一條碾壓帶上進(jìn)退碾壓。兩條碾壓條帶之間的搭接寬度為10～20 cm，往返一個(gè)來(lái)回為碾壓2遍。

第六步：碾壓后測(cè)量。以此完成規(guī)定的碾壓遍數(shù)后，對(duì)各區(qū)的標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行碾壓后的高程測(cè)量，與碾壓前的高程對(duì)比，求出碾壓后各點(diǎn)的沉降值，并計(jì)算試驗(yàn)分區(qū)內(nèi)的沉降平均值，繪制沉降值-碾壓遍數(shù)關(guān)系曲線。

第七步：干密度及級(jí)配檢測(cè)。用灌砂法(標(biāo)準(zhǔn)砂粒徑：0.25～0.5 mm)測(cè)定標(biāo)定點(diǎn)的干密度，繪制干密度-碾壓遍數(shù)關(guān)系曲線。

第八步：原位滲透試驗(yàn)。在碾壓作業(yè)面上選取測(cè)試點(diǎn)，采用雙環(huán)法進(jìn)行滲透系數(shù)的檢測(cè)，以評(píng)價(jià)壩料的透水性能。

5.4 碾壓試驗(yàn)成果

采用灌砂法(標(biāo)準(zhǔn)砂粒徑：0.25～0.5 mm)測(cè)定干碾試驗(yàn)場(chǎng)地各碾壓?jiǎn)卧獦?biāo)定點(diǎn)的干密度(見(jiàn)表5)，并繪制碾壓厚度為100 cm的干密度-碾壓遍數(shù)關(guān)系曲線(見(jiàn)圖8)。

表5 干碾試驗(yàn)場(chǎng)地各單元測(cè)點(diǎn)干密度試驗(yàn)結(jié)果匯總

圖8 碾壓厚度為100 cm的干密度-碾壓遍數(shù)關(guān)系曲線

從表5可以看出：鋪土厚度為80 cm、碾壓遍數(shù)為6遍時(shí)有1個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)不合格，鋪土厚度為100 cm、碾壓變數(shù)為6遍時(shí)2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均不合格，鋪土厚度為120 cm，僅有1個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)合格。圖8可以看出鋪土厚度為100 cm時(shí)，隨著碾壓遍數(shù)的增加，干密度也在增大。

滲透試驗(yàn)采用單環(huán)法，各碾壓?jiǎn)卧獫B透試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 干碾試驗(yàn)場(chǎng)地各單元測(cè)點(diǎn)滲透試驗(yàn)結(jié)果匯總

從表6可以看出：各測(cè)點(diǎn)滲透系數(shù)均在10-2～10-3cm/s之間，壩料基本能滿足自由排水的要求，局部點(diǎn)滲透系數(shù)略偏小。

6 結(jié)論

通過(guò)對(duì)本工程大壩瀝青混凝土心墻壩筑壩材料碾壓試驗(yàn)工作，可以得出以下結(jié)論。

(1)從壩料顆粒分析成果上看，壩料總體偏細(xì)，細(xì)料含量分布在25%左右，比較穩(wěn)定。同時(shí)壩料不均勻系數(shù)較大，Cu=77.0，曲率系數(shù)Cc=4.6，級(jí)配不良，該壩料可以得到較好的碾壓密實(shí)度。

(2)從現(xiàn)場(chǎng)滲透試驗(yàn)結(jié)果看，壩料碾壓后滲透系數(shù)均在10-2～10-3數(shù)量級(jí)，最小為4.01×10-3cm/s，說(shuō)明壩料在碾壓后整體滲透性較好，但局部滲透性較差，設(shè)計(jì)考慮排水體料是合適的。

(3)從現(xiàn)場(chǎng)干碾試驗(yàn)結(jié)果看，壩料碾壓后干密度較高，鋪土厚度80 cm及100 cm碾壓8～10遍均可以達(dá)到較好的密實(shí)度，但鋪土厚度120 cm時(shí)，底層密度略偏低。綜合考慮壩殼料采用22 t自行式振動(dòng)碾是可行的，行車速度選擇I-2，建議選擇鋪土厚度80 cm、碾壓8遍，也可選擇鋪土厚度100 cm、碾壓8遍。壩體碾壓質(zhì)量控制密度見(jiàn)表7，建議在施工檢測(cè)過(guò)程中對(duì)碾壓密度做進(jìn)一步驗(yàn)證復(fù)核。

表7 壩殼料填筑控制標(biāo)準(zhǔn)

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Tests and Research on Filling and Roller Compaction of Sand Gravel Dam

ZHANG Peng-hui1, HAN Sai-chao2, LI Xiao-shuai1, ZHANG Xiao-dong1

(1.Beijing Vibroflotation Engineering Co.,Ltd., Beijing 100102, China; 2.Beijing Explo-Tech Engineering Co.,Ltd., Beijing 100192, China)

The filling and compacting tests are made for sand gravel filled dam in southern Xinjiang to verify the rationality of dam filling design compaction standard and test the 22t self-propelled vibration roller on the applicability and the performance reliability. The test determined the number of rolling passes, compaction settlement, the corresponding compactness and other parameters mainly by indoor relative density test and field RCC. By comparing the list of test parameters, test parameters enveloping line diagram and design standard values, the best sand gravel filling scheme is obtained and the construction RCC dam filling control parameters are also determined to ensure the engineering quality.

sand gravel; dam; filling; roller compaction test; dam shell materials; transition material; compactness

2016-11-05；

2017-02-20

張朋輝，男，漢族，1984年生，工程師，從事水利水電工程施工以及巖土工程相關(guān)工作,北京市朝陽(yáng)區(qū)望京西園221號(hào)博泰大廈11/12層，zphllj@163.com；韓賽超，女，漢族，1985年生，工程師，從事巖土工程相關(guān)工作，北京市海淀區(qū)雙泉堡125號(hào)院60號(hào)樓，418016521@qq.com。

TV23

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1672-7428(2017)05-0072-06