砂砾料碾压试验报告最终确定

砂砾料碾压试验报告

甘肃省水利水电工程局吉音水利枢纽工程项目部甘肃科瑞水电工程试验检测有限公司吉音水电枢纽工程

二〇一四年十月十四日

砂砾料碾压试验报告

根据招标文件及合同文件要求，我部于2014年7月下旬开始对新疆维吾尔自治区吉音水利枢纽工程混凝土面板坝工程的填筑砂砾料进行了碾压试验，8月10日已经完成两次碾压试验。为更进一步做好碾压试验工作，论证前两次的碾压试验结果，根据业主及监理的要求，我部于8月16日至8月21日，对砂砾料进行第三次大坝填筑碾压试验工作，现将砂砾料碾压试验成果报告如下：

一、碾压试验目的

1. 核实坝料设计填筑标准的合理性和可行性。

2. 确定达到设计填筑标准的施工方法(包括压实机械类型、机械参数、施工参数等)。

3. 检验所选用的压实机械的适用性及其性能的可靠性。

4. 研究确定坝料填筑工艺，为制定填筑施工实施细则确定依据。

二、引用标准

1. 《土工试验规程》SL237-1999

2. 《水电工程注水试验规程》SL345-2007

3. 《水利水电工程天然建筑材料勘探规程》SL251—2000

三、试验场地的布置

1. 试验区场地选择

此次碾压试验场地选择在坝后左侧的砂砾石原基上，试验区场地使用“山推SD32”推土机进行整平，用水准仪进行测量控制平整度，确保试验区场地平整。然后使用22t自行式振动碾进行基础压实，碾压12遍后，划分碾压试验区域。

2. 试验区划分

此次碾压试验区划分为两个试验区，主要是对自行式和拖式振动碾碾压结果进行对比试验，每一区分别振动碾压6遍、8遍、10遍。每区范围为13×40m（碾压方向长40m）。在每个试验区布置2×2m的方格网，并用全站仪测定各方格网点的座标及高程，作为铺料厚度的控制基准。试验场地布置详见附图1。

四、试验用料及碾压机具

砂砾料采用C3料场不大于600mm的砂砾石全料。

砂砾料碾压机具采用22t自行式振动碾及20t拖式碾比对碾压，碾压机械的技术性能参数见表1。

表1 碾压机械的技术性能参数表

五、碾压试验方式

碾压试验的基本流程为：场地平整→基面测量→进料（进占法）→摊铺（控制铺料厚度）→静压→沉降测量→碾压（6、8、10遍）→沉降测量→密度、级配、比重检测。

1. 料源的选择：选取C3料场第二开采区的砂砾料做为本次碾压试验的料源。装料时先清除表层的草皮及覆土，并对超径料进行筛选，保证试验用料必须合格。

2. 装料及运输

根据选定的C3料场的料源，使用挖掘机反铲法进行装料，32t德龙自卸汽车运料。

3. 砂砾料的摊铺

根据砂砾石坝料的情况，此次碾压试验坝料摊铺采用进占法卸料，使用山推SD32推土机进行坝料摊铺，人工配合仔细整平，严格控制铺料厚度，厚度误差为-10%～0。摊铺完成后，根据试验区基面布置的方格网坐标，使用全站仪在坝料顶面恢复方格网平面坐标位置，并测量各点高程，从而计算出实际铺料厚度，对于超出误差范围的点，必须进行重新摊铺调整，达到设计要求的铺料厚度，并以此做为计算沉降率的基准高程。

4. 砂砾料的碾压

坝料摊铺合格后，采用拖式和自行式振动碾压设备，在各自的试验区域按规定的碾压方式及遍数进行碾压。碾压方式：先静碾2遍，然后按确定的碾压遍数进行振动碾压。振动碾按1档中油门控制，行车速度（2.5～3km/h）碾压各试验区。碾压时采用满辊错距法，振动碾前进后

退一次按两遍计算，要求顺碾压方向碾筒轮迹的重叠宽度为碾筒宽度的10%（20cm）。相邻试验区预留1m非碾压区，以区别不同碾压及避免坝料不同碾压遍数之间影响。各试验区碾压工作完成后，振动碾退出试验区。依据碾压试验场地基面方格网平面坐标位置，再次恢复各试验单元方格网，测量各网点高程，填写《砂砾料碾压试验观测点记录表》，从而计算出各遍数碾压后的厚度和沉降率。

六、碾压试验检测

此次碾压试验检测项目包括：碾压前砂砾料全颗粒分析、比重、压实后原位密度、颗粒分析、渗透系数、含水率、含泥量。

1. 颗粒分析试验，严格按照《土工试验规程》中SL237-006-1999的筛析法条款进行,关键控制程序为，筛分过程中每级筛筛到没有土颗粒下落为止。

2. 原位密度试验，严格按照《土工试验规程》中SL237-041-1999的灌砂法条款进行，试坑内挖出的土料要全部回收，确保称量准确。

3. 原位渗透试验，严格按照《水电工程注水试验规程》SL345-2007中的单环法条款进行，注水环安装要水平，注水环与测试面接触部位用粘土捣实，保持注水环侧面不漏水。

4. 含水率试验，严格按照《土工试验规程》中SL237-003-1999的烘干法条款进行，每个试坑分P5及P5以下颗粒分别测含水率，最后算

得加权平均含水率。

5. 比重试验，严格按照《土工试验规程》中SL237-005-1999的比重瓶法及虹吸筒法条款进行，5mm以下颗粒测比重时，要保证足够的沸煮时间，以排除颗粒内的空气，5mm以上颗粒测比重时，要保证24h 的浸水时间，颗粒表面的水膜要擦拭干。

6. 量砂回收及校准其密度，按照SL237-041-1999《土工试验规程》中附a条款进行，量砂回收要用0.25mm-0.5mm土工筛过筛，并保持量砂的干燥，灌砂时，要保持灌砂过程要与量砂标定过程保持一致。

七、试验及成果分析

1. 检测项目及成果整理

此次碾压试验检测项目包括压实后干密度、颗分、原位渗透、含水率及含泥量、比重。干密度测定采用灌砂法，含水率测定采用烘干法，颗粒级配筛分是将试坑内测定干密度用的全料分级筛分，原位渗透采用单环法测定，比重采用各粒级分别测量，每一试坑均做比重检测。

通过此次碾压试验得到的拖式和自行式碾压设备各自的参数，及两种碾压设备碾压效果比对，最后确定两种碾压设备各自的施工碾压参数。

2. 试验成果分析

1）碾压前后颗粒级配变化曲线

全颗粒分析试验7组，碾压前1组，自行碾、拖式碾碾压后6、8、