堆石碾压试验报告

晋宁县大场新塘水库工程坝壳料

碾

压

试

验

报

告

云南省水利水电工程有限公司

晋宁县大场新塘水库项目部

2014年3月25日

审定：张光宝

审核：张光宝

校核：吕亚娟张承飞魏小兵

编写：吕亚娟

参加试验人员：

张光宝、吕亚娟、张承飞、魏小兵及管理局、监理、质量检测方等人员

宁县大场新塘水库工程经昆水复[2012]157号文、昆发改农经[2011]867号文批复, 大场新塘水库位于晋宁县晋城镇十里村委会大场村，水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道和输水隧洞等组成。水库最大坝高36.94m，水库总库容222.97万m3，工程规模为小（一）型水库，工程等别为Ⅳ等。主要建筑物大坝、溢洪道、输水级别为4级。

2.2 招标范围：

大坝、溢洪道及基础防渗处理工程：

主要内容：大坝为粘土心墙风化料坝，坝顶宽 5 m，坝顶高程1983.94m，最大坝高36.94m，坝顶长207.6m，粘土心墙顶宽3 m。溢洪道布置于右岸，为河岸开敞式，堰顶高程为1981.17m（即正常蓄水位），堰宽3m,无闸门控制，总长217.28m。坝基及两岸进行帷幕灌浆防渗处理，帷幕底界伸入q≤10Lu,布单排孔，孔距2 m。

根据施工需要，我部于2014年3月23日至3月25日在大坝上游坝壳料第一层上进行碾压试验。碾压试验采用逐渐收敛法。碾压试验用料采用挖掘机上料，自卸载重汽车运输到试验区，推土机平整，用振动平碾碾压，根据设计施工技术要求，铺土厚度选定三个参数（70cm、80㎝、90㎝）、碾压遍数选定不同参数进行试验。对试验的风化料的运输、平整等操作方式及碾压的速度，模拟坝体填筑施工，以复核设计指标、确定最佳施工参数。

一、试验目的

1、复核设计提出的控制指标、确定最佳施工参数；

2、研究坝壳料料的填筑施工工艺与施工措施。

3、校核碾压机械的实用性。

4、合理选择相应的施工碾压参数，为大坝的施工技术

要求提供依据。

二、使用机械设备

挖掘机日本HITACHI—ZAXIS—330 1台

推土机SD16 1台振动平碾CLG622（自重22T，激振380KN，振频28/32Hz）1台载重汽车红岩—32T 1辆

测量仪器1套

土工仪器1套三、场地布置

碾压试验场地布置于大上游坝壳料第一层上，选择一块合适场地做碾压试验。规格：18m×30m,共布置３个试验组合，每个组合6m×10m（详见碾压试验场地平面布置图）。

四、取料、堆料方法及厚度控制

实验时根据坝壳料场的实际情况，取具有代表性的坝壳料进行试验。

坝壳料运入试验现场后，模拟坝面常规堆料方法（进占、后退综合法），堆满后用SD16型推土机即时推平。铺料厚

度选定三个参数70㎝、80㎝、90㎝。碾压遍数选择8、10、12遍三个参数，铺料厚度采用水准仪普通水准测量法控制。

五、试验内容及方法

1、内容：分别测定不同厚度、不同碾压遍数时的相应干密度、含水率、压缩系数、渗透系数等。

2、施工程序：测量场地、点高之后分别对三种厚度坝壳料铺设、推平、测量点高后，即时用柳工CLG622型自行式振动碾以时速2.5公里的速度前进→后退→前进→后退→前进→后退振动碾压。每次振动碾压一双遍，即前进→后退一个回次，总计碾压六个双遍，碾压交错搭接20 cm。第一、二、三个双遍碾压结束时，分别测量各个双遍的点高；第四个双遍碾压结束时，测量点高、取样、做渗透试验；第五个双遍碾压之后测量点高、取样并做渗透试验；第六个双遍碾压之后测量点高、取样并做渗透试验。采用灌水法。

六、统计试验成果，确定最佳参数

1、碾压试验成果

（1）坝壳料碾压试验成果汇总表；

（2）坝壳料碾压试验碾压遍数与压缩系数关系表；（3）坝壳料颗粒分析表

2、试验成果分析

对坝壳料三种铺料厚度，根据碾压遍数为八、十遍试验均取样做干密度、渗透试验、颗粒分析实验，十二遍时进行

试验取样干密度、只在80厘米层厚上颗粒分析、渗透实验，其成果详见附表及附图。经过我方取样检测，料场石质物理密度为2.42t/m3。

（1）碾压遍数与坝壳料压实性关系：

坝壳料碾压试验成果分析：坝壳料干密度（或压实度）在铺料70厘米、80厘米厚碾压10遍后，干密度基本没有变化。

（2）现场注水渗透试验成果分析

碾压试验在碾压八遍后做注水渗透试验，共计做渗透试验3组，碾压试验在碾压十遍后再做注水渗透试验，共计做渗透试验3组。碾压12遍后做注水渗透试验1组。

碾压八遍后，70厘米厚试验区的平均渗透系数为3.10×10-3cm/s ；80厘米厚试验区的平均渗透系数为 3.23×10-3cm/s，90厘米厚试验区的平均渗透系数为4.95×10-3cm/s。

碾压十遍后，70厘米厚试验区的平均渗透系数为4.58×10-3cm/s ；80厘米厚试验区的平均渗透系数为 6.43×10-3cm/s，90厘米厚试验区的平均渗透系数为4.88×10-3cm/s。

碾压十二遍后，80厘米厚试验区的平均渗透系数为5.02×10-3cm/s。

料性分析

根据料场风化料及试验情况看，本料场风化料基本为泥岩，含泥量较高。碾压至十遍后干密度基本没有增加，所有

取样干密度试验数据接近 2.0g/cm3。风化料渗透性较差，大于施工技术要求规定的3×10-3cm/s。孔隙率在碾压8遍后为15.7～16.9%，满足施工技术要求,均达到施工技术要求规定的n≤23%。

1.碾压遍数与压缩量的关系

坝壳料碾压至10遍后已基本没有压缩变化，压缩量基本为零；碾压2遍到10遍之间，压缩量随碾压遍数的增加而增加，至10遍达到最大值，之后基本没有变化。

2.选择最佳施工参数及机械设备

根据试验情况，结合施工技术要求及我公司其它坝壳坝回填情况综合考虑，坝壳料填筑我部拟采用如下设备及施工参数（最佳参数）：

平料机械：SD-16推土机

碾压机械：振动平碾CLG622（自重22T，激振380KN，振频28/32Hz，行车速度2.5km/h）

铺料厚度：80厘米

碾压遍数：10遍（5双遍）

干密度控制指标：≥2.0g/cm3

空隙率控制指标：n≤23%

渗透系数控制指标：K≥3×10-3cm/s。

妥否？请尽快批示。

附：