浅谈太极水库面板堆石坝碾压试验方案

来源:用户上传      作者: 刘雪松

　　摘 要:碾压是混凝土面板堆石坝控制施工质量的关键工序,在进行大坝大规模填筑前必须进行碾压试验,根据各区坝料设计要求、大坝各区填筑坝料的性质、技术装备等具体情况,通过试验,核实大坝填筑设计压实标准(如压实干密度、孔隙率)的合理性。
　　关键词:堆石坝 碾压试验 方案
　　中图分类号:TV641 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)09(a)-0038-01
　　太极水库工程大坝为混凝土面板堆石坝坝型,上、下游坝坡均为1∶1.4,坝顶高程663.60m,总填筑量为118万m3。水库正常蓄水们661.50m,设计洪水位661.50m,校核洪水位662.29m。死库容219万m3,有效库容2836万m3,总库容3170万m3,灌溉耕地90600亩。
　　
　　1 碾压试验
　　1.1 试验过程
　　根据相关技术要求试验场地的地质条件与坝体填筑施工地质条件相符,试验验拟选在大坝次堆区。在已选定的试验场先进行测量放线,然后用推土机进行场地平整,达不到平整度要求时,适当填筑后再整平后用自行式20t振动碾碾压6～8遍,达到以下要求:(1)场地平坦,地基坚实;(2)先在地基上用试验料铺压一层,压实到设计标准,将此层作为基层,然后在其上进行碾压试验;(3)每组试验区面积为6m×10m(长×宽);(4)试验场地经压实并做好通水、排水等工作,保证试验正常进行;(5)试验场地表面不平整度不超过±10cm。
　　1.2 试验材料准备
　　按照设计要求,本工程需要对垫层料、特殊垫层料、过渡层料、主堆石料、次堆石料进行碾压试验。碾压试验备料如下:特殊垫层料420m3、垫层料1200m3、过渡料1200m3、主堆石料2500m3、次堆石料2500m3。
　　试验前对各类堆石料料源(包括爆破料、掺配制备料)进行充分的调查,掌握各种物料的物理力学性质,选取有代表性的物料进行碾压试验,以保证碾压试验结果符合现成料源实际情况和设计的填筑技术要求。
　　1.3 碾压试验机械设备配置
　　垫层区采用压实有效重量20t的振动碾,堆石区采用压实有效重量22t的振动碾。根据试验规划,机械配置为1台D85推土机、1台20t自行式振动碾、1台22t振动碾、1台3m3装载机、2台1.6m3反铲、32t自卸汽车8台。
　　1.4 试验组合
　　压实参数包括机械参数和施工参数两大类。碾重,振幅、频率、激振力等机械参数已根据设备确定,拟采用碾压试验机械参数如:表1。
　　(1)铺层厚度。垫层、过渡层采用hi=30cm、40cm、50cm;特殊垫层采用hi=20cm;坝内上、下游堆石料采用hi=60cm、80cm、100cm。(2)碾压遍数。垫层、特殊垫层、过渡层采用H=4、6、8;坝内上、下游堆石料采用H=6、8、l0。(3)洒水量。洒水量的变换在确定了最优铺填厚度和碾压遍数后进行,以减少试验组数。垫层、特殊垫层采用w=5％、10％、15％;过渡层采用w=15％、20％;坝内上、下游堆石料采用w=20％,25％、30％。(4)洒水方式。碾压之前进行洒水。对易出现“橡皮土”现象的试验料,宜采取车上洒水和碾压作业面喷洒相结合的方式,通过试验确定各区适宜的洒水方式,保证最终洒水量符合碾压试验要求。根据设计要求确定的试验参数,通过7组试验完成碾压试验,见:表2。
　　1.5 碾压
　　先进行大坝主堆堆石区的试验,用32t自卸车从料场装料运至试验场,按后退法卸料,推土机平料,按每方填筑料洒水量先选推荐三级洒水量值中的中间值固定。碾压前测量铺料层表面各固定测定点高程,以后每层填料后和碾压完毕后均按此固定座标点进行高程测量并做好详细记录。
　　1.6 观察与测量
　　(1)在填筑区外设置控制基桩;(2)在各测试单元区内布置1.5m×1.5m的网格,并对各测点进行标记和编号。(3)用水准仪测量并记录各测点的初始厚度及相对高程。水准尺下放置旋转尺垫,其平面尺寸为10cm×10cm×10cm。
　　1.7 试验
　　测定每一组合压实后的干密度、含水率及颗粒级配,垫层、过渡层料每一组合取样6个;堆石料每一组合取样3个。检查方法按SL237―1999《土工试验规程》执行。垫层、过渡层料的含水率检测宜采用烘干法或烤干法,堆石料的含水率检测宜采用烤干和风干联合法。现场密度检验宜采用挖坑灌水法或辅以表面波压实密度仪法,试坑尺寸与试样最大粒径关系见:表3。
　　
　　2 成果整理
　　经过连续、周密的试验,最终确定以下施工参数,见:表4。
　　
　　3 结语
　　设计提供的坝体分区及坝材料的设计级配曲线是合适的,所选用的施工机械设备及相配合的碾压参数能够保证大坝施工质量。
　　
　　参考文献
　　[1] 张孝中,孔春杰.面板堆石坝中滑模施工工艺研究[J].科技资讯,2009(12).
　　[2] 雷小牛.混凝土面板堆石坝面板施工滑模的改进―― 桥式混凝土铺面机简介[J].水力发电,1990(5).
　　[3] 刘先行.高面板堆石坝大坝填筑设计与施工[J].水力发电,2009(3).

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