土坝填筑现场碾压试验大纲.doc

土坝填筑现场碾压试验方案1工程概况哈达山水利枢纽土坝工程布置在取水及门库坝段右侧至右岸边。土坝长1926.4m，桩号0+606.002+432.40。土坝坝顶高程146.00m，最大坝高13.00m，土坝填筑料为业主指定A1料场粉质粘土，料场距试验场地约3.5km，上、下游坝坡均为单级坡，坡度均为1：3。土坝上、下游均设有压重防护地震液化并保护坝坡。压重料采用基坑开挖石渣。2碾压试验目的本次碾压试验目的是为了检验所选用的填筑压实机械的适用性及其性能可靠性；确定经济合理的碾压施工参数（填料方法、铺料厚度、碾压方法、碾压遍数、含水率、压实厚度、行车速度等），优化施工，完善施工工艺和措施，制定土坝填筑施工实施细则，并提出质量控制技术要求和检验方法。3编制依据碾压式土石坝施工规范SDJ213-83土工试验规程SL237-1999水利水电建设工程验收规程SL523-2008水利水电工程施工测量规范SL52-93哈达山水利枢纽A-06标土坝施工图纸及招标文件。4试验要求 碾压试验是生产性试验，为土坝填筑施工提供经济合理的施工技术参数，因此现场碾压试验过程与现场施工方法、施工机械相一致。设计提供的建议施工参数：粘土料每层填筑厚度为0.3m（压实后），用13.518t气胎碾碾压68遍，铺筑含水率为12%16%,压实度要求不小于99%，最大干密度为1.75g/cm3。压重料每层厚度为0.5m（压实后），用13.5t牵引式振动碾碾压68遍，铺筑加水量为10%30%,相对密度要求不小于0.8。碾压试验前进行土料击实试验和石渣料相对密度试验。对于实际施工中所需的碾重、行车速度、加水率、碾压遍数等参数均由本次现场碾压试验确定。5试验材料粘土碾压材料取自业主指定的A1料场，通过招标文件设计提供的料场资料：粘粒含量占20.2%，粉粒含量占52.9%，砂粒含量占26.4%，砾石占0.5%。压重体碾压材料为基坑开挖出的石渣，砂砾，根据碾压层厚确定铺筑最大粒径不超过铺筑厚度的2/3，小于5mm的含量不超过20，小于0.1mm的含量不超过5，连续级配。碾压前对试验所用粘土和石渣在监理工程师的指导下取有代表性试样，进行室内最大干密度、最优含水率和击实试验，试验记录见试验记录表。6现场碾压试验内容及机械6.1根据以上要求本次试验内容为：坝体土料碾压试验、压重弃料碾压试验。现场碾压机具选为自行式13t凸块振动碾和13.5t牵引式振动碾，试验料松铺厚度分别为40cm、60cm，碾压遍数为4、6、8、10遍，行车速度为2.5km/h，碾压预留沉降量为15cm，每碾压2次做一次干密度和含水率试验。6.2碾压机械及实验仪器机械及试验设备表序号机械名称规格型号单位数量1牵引振动碾13.5t台12反铲1.5m3台23凸块振动碾13t台14推土机D220台15自卸车20t台56全站仪莱卡台17水准仪台18含水率试验仪器台秤套19灌砂法试验仪套210电动击实仪台17试验场地选择 7.1由业主、监理和我方共同选定在过渡坝段上游侧桩号0+525.00至0+565.00范围内，上游围堰内坝脚处进行碾压试验。7.2铺料前清除原地基草根、树皮等杂物并用13.5t牵引振动碾进行充分压实，以确保试验场地压实标准不低于碾压式土石坝施工规范规定的压实度要求，同时测量原基础的地面高程，做好标识。试验段沿坝轴线方向布置，长度方向总长40m，中间20m为试验段，两侧10m和10m作为停放车辆及错车用；宽度方向总长30m，中间15m为试验段，为防止碾压时产生侧向挤压，两端各延铺4m。沉降量测量试验的取样在面积为20m15m的范围内进行，其中均匀布置42个沉降测量点，点间间距长度方向3.5m，宽度方向2m。详见碾压试验现场平面图。8试验施工工艺选择场地设备选用场地平整（测量）开采料土（渣）运料卸料摊平（测量）测定含水率洒水或晾晒选定碾压参数碾压试验检测试验成果监理验收。9试验方法9.1粘土料碾压试验9.1.1碾压试验前先将试验段进行静压两遍，使表面平整、稳定。坝体填筑粘土料用反铲配合20t自卸车运料至试验段。采用进占法卸料，由D220推土机粗平至预定的铺料厚度同时配合人工进行整平，铺料过程有现场测量控制点位高程，并按碾压试验现场平面布置图用铁钉和红布条布置42个沉降测量点，并测定每个点位的高程。土料碾压采用13.5t凸块振动碾。9.1.2碾压方法：凸块振动碾行驶速度控制在2.5km/h3.5 km/h，采用进退错距法进行碾压，碾迹搭接宽度不小于15cm。每前进后退一次各算一遍。碾至沉降量基本没有变化时，碾压结束。9.1.3碾压参数确定：根据试验确定土料碾压最优含水率为 13%，最优铺料厚度为40cm，最优碾压次数为68遍。凸块碾碾压行驶速度控制在2.5 km/h，振动频率20HZ30HZ时最适宜。9.2压重弃料碾压试验9.2.1碾压试验前先将试验段进行静压两遍，使表面平整、稳定。坝体填筑压重料用反铲配合20t自卸车运至试验段。采用进占法卸料，由D220推土机粗平至预定的铺料厚度同时配合人工进行整平，铺料过程有现场测量控制点位高程，并按碾压试验现场平面布置图用铁钉和红布条布置42个沉降测量点，并测定每个点位的高程。压重料采用13.5t牵引式振动碾碾压。9.2.2碾压方法：牵引式振动碾行驶速度控制在2.5km/h3.5 km/h，采用进退错距法进行碾压，碾迹搭接宽度不小于15cm。每前进后退一次各算一遍。碾至沉降量基本没有变化时，碾压结束。9.2.3根据碾压试验确定石渣料碾压最优含水率为 13%，最优铺料厚度为60cm，最优碾压次数为68遍。牵引式振动碾碾压行驶速度控制在2.5 km/h，振动频率20HZ30HZ时最适宜。9.3试验检测9.3.1碾压试验结束，根据土工试验规程SL237-1999中的原位密度试验SL237-041-1999在现场采用环刀法作粘土料干密度试验，挖直径为25m的圆型坑用灌砂法或灌水法做石渣料干密度试验。用酒精燃烧法进行含水率的试验，振动碾压两遍进行一次干密度和含水率试验。每块试验场地内布置的测设点试坑直径为试样最大粒径的35倍，试坑深度为全结构层深度。试坑取样方法具体按土工试验规程JTJ033-95执行。根据试验结果，以干密度为纵坐标、含水率为横坐标绘制干密度与含水率的关系曲线同时计算相应压实度。在试验场地取一组料，再分别于业主所指定料场的两个不同部位挖取2组料，共计3组，用来做填料的颗粒大小分析试验，试验采用筛析法进行。试验后计算出每种粒径的百分含量和级配情况。9.3.2试验检测所用计算公式 最小干密度：rdmin=md/vc； 最大干密度：rdmax= md/vs；式中：md ：干土质量,kg ；vc:试验筒体积，cm3 ；vs:试样体积vc-(Ri-Rt)*A,cm3；Rt:振后加荷盖板上百分表的读数，mm；Ri：起始读数，mm；A:试验筒横断面积cm2相对密度：Dr=rdmax(rdo-rdmin)/ rdo(rdmax-rdmin)或Dremax-eo/ emax-emin式中Dr：相对密度；rdo：天然状态或人工填筑之后干密度，g/cm3；rdmax:最大干密度，g/cm3；rdmin:最小干密度，g/cm3；emax：最大孔隙比；emin：最小孔隙比；eo：天然或填筑孔隙比压实度：Rc=rdo/rdmax式中Rc：压实度，以小数计；rdo：天然状态或人工填筑之后干密度，g/cm3；rdmax:最大干密度，g/cm3；9.4试验论述9.4.1本次试验成果证实业主指定土料料源基本满足设计要求，可用于土坝填筑施工。但值得注意的是通过现场土料碾压试验很难达到设计给出的粘土压实度要求不小于99%这一数值。9.4.2石渣碾压试验压实后基本能够满足设计要求，但填筑加水量要小于设计给出的10%30%。9.4.3土料碾压选择的13.5t凸块振动碾和石渣碾压选择的13.5t牵引式振动碾都能够满足施工需求。9.4.4试验用土料天然含水率接近最优含水率，施工中可不考虑加水。9.4.5通过填筑碾压试验成果分析，土料松铺厚度为40cm时，碾压8遍已满足设计要求，10遍时基本无变化值。建议土料松铺厚度为40cm，13.5凸块振动碾碾压8遍，行车速度控制在2.5km/h，振动频率为20HZ30HZ,外观检查无车迹做为填筑施工控制指标。石渣料松铺厚度为60cm，碾压7遍已满足设计要求。建议石渣松铺厚度为60cm,13.5t振动碾碾压7遍，行车速度控制在2.5km/h，振动频率为20HZ30HZ, 外观检查无车迹作为填筑施工控制指标。9.5试验报告的编写试验结束后对已完成的试验成果进行整理、编写并上报监理，经监理工程师审批合格后，作为土坝填筑的施工控制参数。10计划投入人员 劳动力计划表序号工种人数备注1试验员4两班倒2测量员33技术员24质检员25管理人员36司机1811试验进度计划现场碾压试验：2009年6月4日2009年6月10日；碾压试验报告编写上报：2009年6月11日2009年6月14日。12质量目标及保证措施12.1测试资料齐全，试验数据准