碾压混凝土试验大纲

坝体填筑碾压试验大纲

一概况

1.1 工程概况

托口水电站右岸为粘土心墙堆石坝，坝顶高程253.00m，最大坝高58.285m，坝顶长155.50m，坝顶宽8.0m，坝顶上游侧设有1.2m高的防浪墙。堆石坝采用粘土心墙防渗，坝基采用帷幕灌浆进行防渗。粘土心墙顶厚3.0m，两侧均以1:0.2的斜坡至坝基；心墙底部最大宽度为25.30m。粘土心墙外设反滤带及过渡区。反滤带宽1.50m；过渡区宽3.00m。堆石坝上游坝坡1:1.8，下游坝坡1:1.7。上游坝坡从坝顶至232.00m(死水位235.00m)采用0.3m厚的干砌石护坡。下游设2级马道，马道宽均为2.0m，第一级马道高程235.00m，第二级马道高程218.00m。高程218.00m以下设排水层。土石坝下游高程218.00m以上采用0.3m厚的干砌石护坡，土石坝下游高程218.00m以下用6.00×5.00m(长×宽)厚30cm～60cm混凝土板护面和用粒径较大的

石渣抛石护坡，混凝土护面与堆石坝间用5.0m长锚杆连接；堆石坝下部设混凝土挡墙座落至基岩，挡墙底部设锚筋，入岩5.0m。

堆石坝与混凝土重力坝连接采用混凝土刺墙插入式接头，接头段坝顶长95.0m，分5个坝段。粘土心墙与混凝土坝连接采用插入式，混凝土接头段插入粘土防渗体内5.0m，刺墙端上、下游外包粘土防渗体厚3.5m。外部堆石坝采用圆锥形裹头与混凝土重力式刺墙相接。

1.2 试验的目的

通过室内试验和现场碾压工艺性试验，确定以下几个方面：

⑴核查坝料的质量是否满足设计要求；

⑵核查现场碾压的压实机具性能是否满足施工质量的要求；

⑶通过现场碾压工艺性试验，根据设计提供的压实参数：压实方法、铺土厚度和压实遍数，核查土石料压实后能否够达到设计指标要求；

⑷通过现场工艺性试验，制定出相关质量控制要求、施工工艺参数和检验方法。

1.3 试验料源及试验场地布置

⑴试验料源

①粘土心墙料采用厂房区杨梅山转料场回采料；

②反滤料采用主坝天然砂石骨料或加工厂供应；

③过渡料采用柳洲洲头或清水清天然砂砾石料；

④主堆石料采用厂房副坝弃碴堆存转料场。

⑵试验场地布置

试验场地拟定在3#弃渣场。具体布置见《堆石坝现场碾压工艺性试验平面布置图》。

二编制依据

⑴《托口水电站主体土建大坝工程施工招标文件》；

⑵《湖南省沅水托口水电站右岸粘土心墙堆石坝施工技术说明书》；

⑶《土工试验规程》(SL237-1999)；

⑷《碾压式土石坝施工规范》(DL/T5129－2001)；

⑸《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)；

⑹《水电水利工程土工试验规程》(DL/T5355-2006)。

三试验内容

3.1 粘土心墙料的开采、含水量调整及碾压试验

⑴粘土心墙料开采试验

一般取料厚度为10m～15m，采用立采法取料，测定反铲挖掘机的取料效率、含水率。

⑵粘土心墙料含水量调整

在碾压试验前，需要做粘土心墙料含水率现场检测，并通过现场检测结果对粘土料含水率采取相应措施。

如现场检测粘土心墙料含水率大于设计碾压试验技术要求最优含水率较多，则采取剥离覆盖层，翻晒粘土料降低土料含水量。

如现场检测粘土心墙料天然含水量与最佳含水量相差不大，试验土用量不大，不进行含水量调整试验，直接开采后进行碾压试验。

粘土心墙料含水量调整在碾压现场加水，现场采用洒水车或喷枪洒水，以压力水和压缩空气混合以雾状喷出，使洒水均匀。铺料后就开始洒水，现场洒水量为最佳含水量与天然含水量的差值，然后进行碾压，与碾压试验同步进行。

⑶粘土心墙料碾压试验进行铺土方式、铺土厚度、碾压机械的类型及重量、碾压遍数、填筑含水量、碾压前后的砾石含量(对风化土料)、压实土的干密度、渗透系数、压缩系数和抗剪强度等试验，复核粘土心墙料的设计参数。

⑷粘土心墙料碾压试验后，检查压实土层之间以及土层本身的结构状况。如发现疏松土层、结合不良或发生剪切破坏等情况，则分析原因，提出改善措施。

3.2 反滤料、砂砾料与堆石料填筑现场碾压试验

反滤层、过渡层与坝体堆石料根据技术要求分别进行坝体不同区域铺料方式、铺料厚度、振动碾的类型及重量、碾压遍数、铺料过程中的加水量、压实层的孔隙率和干密度等试验。

填筑时加水，目的在于使材料浸湿，软化细粒并降低粗粒的抗压强度，以提高压实密度和效率，减少竣工后的后期沉降。合适的加水量不仅有利于堆石料等各种填料的顺利压实，也可获得较大的沉降量，减少管理运行期堆石坝的沉降量。

3.3 层间结合碾压试验

进行防渗土料与反滤层、反滤层与过渡料、过渡料层与堆石料之间的填筑程序、压实方法等施工方法试验。各种料物间界面进行骑缝碾压试验。

3.4 现场碾压相关项目的检测

⑴铺料厚度（压缩系数）确定试验

对于不同种类的坝体材料，在试验铺筑前分别测量该料区各测点的相对高程，求其平均值，作为铺料厚度计算的基点；平料后埋设沉降点，用上述方法，计算铺料后的平均高程，该高程与铺料前的平均相对高程既为该层铺料厚度。铺料后采用振动碾碾压，首先静碾两遍，测量并计算平均相对高程，作为计算相对碾压沉降的基点，然后按照同样方法，分别按设计要求振动碾压6、8、10、12遍，测其平均相对高程，静碾两遍后的平均相对高程与振动碾压各遍后的平均相对高程差，即为各碾压遍数的沉降值，各沉降值与该铺筑层厚的比率即为各碾压遍数的相对沉降率。根据相对沉降率确定物料的压缩系数和铺料厚度。

⑵孔隙率试验

孔隙率是反映填筑料压实程度的一个重要指标，首先进行比重试验，通过不同料的比重和其在不同碾压遍数时的干容重就可求得不同料有不同碾压遍数时的孔

隙率，供最终选取最优碾压参数作为现场施工参数。

⑶其它相关检测项目,按照《水电水利工程土工试验规程》(DL/T 5355-200

6)和《土工试验规程》(SL237-1999)进行。

3.5 室内检测项目

室内检测项目见表1。