大坝碾压试验方案

水库工程 （大坝工程）

大坝碾压试验专项方案

水库工程一标项目部

目 录

1．工程概况.......................................................错误！未定义书签。

2.坝体填筑碾压试验的依据、目的和内容............................................................ 错误！未定义书签。

2.1

试验的依据..................................................错

误！未定义书签。

2.2

试验的目的..................................................1

2.3试验的容.........................................................................................................1 2.4 复核试验参考碾压数....................................................................................1 3. 试验场地及场次安排........................................................................................... 2 3.1试验场地和石料来源.................................................................................... 2 3.2试验场次安排...................................................................................................... 2 4.碾压试验的机械组合及碾压机械的技术指标.......................... 4 5.碾压试验人员组织............................................... 错误！未定义书签。

6.试验步骤及方法......................................................................................................5

1. 工程概况

水库工程大坝为混凝土面板堆石坝，大坝坝顶宽6.0m，坝顶长度220m；河床趾板建基面高程667.01m，最大坝高60.41m， 最大坝底宽295m；坝顶设4.43m高U型钢筋混凝土防浪墙，墙底高程763.19m高于正常蓄水位760.00m；上游坝坡1∶1.3；下游坝坡1∶1.3，设2级马道，马道宽2m，高程分别为743.19m、723.19m；下游坝脚设排水棱体，采用超径石回填，平台高程703.19m，平台宽度2m，边坡1∶1.5。大坝上游坝脚设粉土铺盖和石碴盖重，粉土铺盖顶高程为716.97m，顶宽5m，边坡为1∶2；石碴盖重顶高程717.97m，顶宽8m，边坡1∶2.5。

坝体填料从上游至下游依次分为上游粉土铺盖、混凝土面板、垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区、堆石棱体区及下游护坡等8个区。

根据合同工程量清单，大坝填筑主要工程量为：坝体垫层料、过渡料、特殊垫层料约36818m3，坝体堆石料填筑约386060m3。

2. 坝体填筑碾压试验的依据、目的和内容

2.1 试验的依据

（1）设计文件

（2）水库工程第一标段施工合同文件； （3）《混凝土面板堆石坝施工规范》DL/T 5128-2009； （4）《碾压式土石坝施工规范》DL/T 5129-2001； （5）《土工试验方法标准》GB/T50123—1999 （6）《土工试验规程》SL237-1999。 2.2 试验的目的

（1）确定各种填筑料达到设计填筑标准的压实方法（包括碾压设备类型、机械参数、施工参数等）；

（2）确定经济合理的铺层厚度、 碾压遍数、 加水量等施工压实参数； （3）研究填筑施工工艺；

（4）对设计压实标准进行验证，对垫层料、过渡料、堆石料碾压前后的填筑料级配进行对比分析。 2.3 试验的内容

⑴ 研究各区不同铺层厚堆石的压实效果，优选堆石料最佳铺层厚度。 ⑵ 研究6遍、8遍、10遍等不同碾压遍数的碾压效果，优选各种填筑材料的合理碾压遍数。

⑶ 研究2A、2B区料加水量5%、7%；3A、 3B、3C区料加水量15%、20%的碾压效果，优选出合理的洒水量。

⑷ 研究不同铺料方式对碾压效果的影响。 ⑸ 分析比较各种料碾压前后级配的变化。 2.4 复核试验参考碾压参数

碾压机具选用20t振动碾，复核试验参考碾压参数见表1-1。

1

表1-1 坝料填筑的技术参数表 筑坝材料分区 2A 2 B 3A 获料方式 加工料 加工料 爆破料 最大压实层厚(mm) 洒水量(%) 最少碾压遍数(初定) 最大粒径（mm） 干密度（g/cm3） 孔隙率（%） 渗透系数（cm/s） 400 5～10 6 80 2.22 17 1×10-3 1×10-5 200 5~10 6 40 2.2 400 20 6 300 2.2 20 1×10-3 3B 爆破料 800 15~25 8 600 2.18 22 1×10-2 3C 爆破料 800 15~25 8 600 2.15 25 1×10-2

3. 试验场地及场次安排 3.1试验场地和石料来源

碾压试验场拟选择在大坝下游710弃渣平台。每一试验单元面积不小于15m×30m。

碾压试验所用主堆石料、次堆石料及过渡料选用料场开挖料，垫层料（包括垫层小区料）用砂石加工系统生产的成品料。 3.2试验场次安排

碾压试验用料除来自料场开挖料外，还对砂石加工系统生产的2A料、2B料分别进行碾压试验，取得合格的碾压参数，指导回填料上坝填筑施工。

计划安排进行5场次水平碾压试验。每场次施工参数按表1-2中所列进行，表中参数可根据现场前几场的试验成果适当调整和优化，场次安排见图1-1～1-5所示。

表1-2 填筑碾压试验场次安排表 场铺厚 分区 料源 铺料法 洒水量 次 (压实后) 1 2 3 4 5 2A 2B 3A 3B 3C 砂石加工 砂石加工 爆破料 爆破料 爆破料 后退法 后退法 后退法 进占法 进占法 40cm 20cm 40cm 80cm 80cm 5%～7% 5%～7% 15%～25% 15%～25% 15%～25% 碾压遍次 6、8、10 6、8、10 6、8、10 6、8、10 6、8、10 碾重 20t 20t 20t 20t 20t 行走速度 1.5km/h 1.5km/h 1.5km/h 1.5km/h 1.5km/h

2

7.5m b=40cm, n=6 S=5% b=40cm, n=8 S=5% b=40cm, n=10 S=5% 后退法

7.5m b=40cm, n=6 b=60cm, n=6 S=7% S=5% b=40cm, n=8 b=60cm, n=8 S=7% S=5% b=40cm, n=10 b=60cm, n=10 S=7% S=5% 后退法 后退法 图1-1 2A料碾压试验布置图

7.5m 7.5m b=60cm, n=6 S=7% 5m b=60cm, n=8 S=7% b=60cm, n=10 S=7% 5m 5m 后退法 7.5m b=20cm, n=6 S=5% b=20cm, n=8 S=5% b=20cm, n=10 S=5% 后退法 7.5m 7.5m 7.5m b=40cm, n=6 S=7% b=40cm, n=8 S=7% b=40cm, n=10 S=7% 后退法 5m 7.5m b=40cm, n=6 S=15% b=50cm, n=8 S=15% b=50cm, n=10 S=15% 后退法 b=20cm, n=6 b=40cm, n=6 S=7% S=5% b=40cm, n=8 b=20cm, n=8 S=7% S=5% b=20cm, n=10 b=40cm, n=10 S=7% S=5% 后退法 后退法 图1-2 2B料碾压试验布置图

7.5m 7.5m b=40cm, n=6 b=60cm, n=6 S=20% S=15% b=40cm, n=8 b=60cm, n=8 S=20% S=15% b=40cm, n=10 b=60cm, n=10 S=20% S=15% 后退法 后退法

图1-3 3A料碾压试验布置图

3

5m 5m 7.5m b=60cm, n=6 S=20% 5m b=60cm, n=8 S=20% 5m b=60cm, n=10 S=20% 5m 后退法

7.5m 7.5m b=80cm, n=6 S=15% b=80cm, n=6 S=20% 7.5m 7.5m b=60cm, n=6 S=15% b=60cm, n=6 S=20% 5m

b=80cm, n=8 S=15% b=80cm, n=8 S=20% b=60cm, n=8 S=15% b=60cm, n=8 S=20% 5m b=80cm, n=10 S=15% b=80cm, n=10 S=20% b=60cm, n=10 S=15% b=60cm, n=10 S=20% 5m 进占法 进占法 进占法 进占法 图1-4 3B料碾压试验布置图

7.5m b=80cm, n=6 S=15% 7.5m b=80cm, n=6 S=20% 7.5m b=100cm, n=6 S=15% 7.5m b=100cm, n=6 S=20% 5m b=80cm, n=8 S=15% b=80cm, n=8 S=20% b=100cm, n=8 S=15% b=100cm, n=8 S=20% 5m b=80cm, n=10 S=15% b=80cm, n=10 S=20% b=100cm, n=10 S=15% b=100cm, n=10 S=20% 5m 进占法 进占法 进占法 进占法 图1-5 3C料碾压试验布置图

4. 碾压试验的机械组合及碾压机械的技术指标 4.1机械组合见下表 机械名称 挖掘机 自卸汽车 装载机 推土机 自行式振动碾

型号 240 25T ZL50 SD22 XS202J 4

单位 台 辆 台 台 台 数量 1 2 1 1 1

4.2自行式振动碾主要性能指标 型号 工作重量 振轮宽度 （m） 2.13 振动频率（HZ） 28 激振力额定功率振幅（mm） （KN） （KW） 320/160 1.9/0.95 115 XS202J 20t

5. 碾压试验人员组织 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

6. 试验步骤及方法

⑴ 准备

在碾压好的试验场地按试验场次的具体安排进行测量放线，布置如图1-1～5，测量并记录试验场地的高程，测点间距2m×2m，精度±1mm。并用白灰线画出试验区域和试验单元，以及机械进出场的方向指示标志。

⑵ 铺料

采用前进法和后退法铺料。铺料厚度为压实后厚度加上预压缩量，根据以往生产经验预压缩量约为铺厚的5～10%。在利用料堆放场装料时，去除利用料堆放场的边缘料和超径料，然后采用反铲或正铲从料堆立面取料，取料过程中避免从料堆中平面分层采取。在铺料过程中，取部分料样，做碾压试验前受试料的颗粒级配试验。

⑶ 平料

试验场内的料堆采用推土机平料，使其满足试验要求的厚度和平整度，并采用水准仪检测铺层厚度，保证铺料厚度达到试验要求。

⑷ 碾压

坝料全部摊铺完毕，振动碾进场静压2遍，使其表层平整，然后测量碾压前填筑层面高程，测出准确的铺料层厚度。

按试验规定的加水量在碾压前数小时完成洒水作业，按体积法计算水量。

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姓名 机械手 配合人员 岗位 项目部副经理 质检部长 安全部长 土方队队长 测量员 试验员 施工员 职责 过程质量控制 过程质量控制 负责安全施工 现场施工机械调配 施工放样、高程测量 室内试验工作 现场检测取样 备注 6人 6人

用白灰画出各种试验区域和试验单元，并标示出碾压等机械的行走路线，振动碾在场外起震到正常工况后，在专人指挥下进场，振动碾采用前进后退全振方法碾压作业，进出场一个循环按振动碾压两遍计，轮迹重叠应控制在10-15cm，按试验规定的施工参数进行碾压作业。

⑸ 测量碾压后填筑层面的高程，并计算每层不同碾压遍数的沉陷量。

⑹ 在每个试验单元内挖坑检测碾压后的压实密度、颗粒级配以及2A、2B、3A区料层间渗透系数。

⑺ 碾压试验检测项目分布见图1-6。

7.5m 7.5m 7.5m 7.5m ○＋ ◎ ＋ ○ ○＋ ◎ ＋ ○ ○＋ ◎ ＋○ ○＋ ◎ ＋○ ＋ ○ ＋ ＋ ○ ＋ ＋ ○ ＋ ＋ ○ ＋ ○＋ ◎ ＋ ○ ○＋ ◎ ＋ ○ ○＋ ◎ ＋○ ○＋ ◎ ＋○ ＋ ○ ＋ ＋ ○ ＋ ＋ ○ ＋ ＋ ○ ＋ ○＋ ◎ ＋ ○ ○＋ ◎ ＋ ○ ○＋ ◎ ＋○ ○＋ ◎ ＋○ ＋ ○ ＋ ＋ ○ ＋ ＋ ○ ＋ ＋ ○ ＋ 图例：＋－－沉陷测点 1m ○－－试坑测点 3.75 ◎－－垂直渗透测点 m

图1-6 碾压试验测点布置图

5m 5m 5m

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/drf5.html