禾山水库坝体土方填筑碾压试验.doc

禾山大坝粘土碾压试验王伟（上海勘测设计研究院，上海，200434）摘要通过对试验成果进行综合分析，提出了合理的碾压参数，供施工参考。关键词碾压试验；碾压参数；粘土ROLLINGCOMPACTIONEXPERIMENTONCLAYFORHESHANDAMWANGWEISHANGHAIINVESTIGATIONDESIGNSHANGHAI200434CHINAABSTRACTTHROUGHTHECOMPREHENSIVEANALYSISMADEONTHEEXPERIMENTRESULTS,THEREASONABLEROLLINGCOMPACTIONPARAMETERSAREPUTFORWARDTOPROVIDEAREFERENCEFORTHECONSTRUCTIONKEYWORDSROLLINGCOMPACTIONEXPERIMENTROLLINGCOMPACTIONPARAMETERSCLAY1概述禾山水库位于江西省永新县，集雨面积236KM2，总库容1557万M3，设计灌溉面积25万亩，是一座以灌溉为主，兼有发电、防洪、养殖等综合效益的中型水库。根据设计要求，主坝防渗墙以上为粘土填筑，且分层压实，分层厚度不大于30CM，压实度不小于96。2试验前准备21料场选择根据地质勘探报告及实地调查，库区左岸距离副坝1KM左右分部有大量粘土，初步估算其储量能够满足工程需要，且交通便利，宜作料场。22击实试验在料场范围内，取原状土料若干，送水利质检部门做击实试验。根据质检部门出具的击实试验报告，料场粘土最大干密度为166G/CM3，最优含水率为213。23碾压试验场地布置碾压试验场地选择在禾山水库预制场。场地长45M，宽15M，面积为675M2，共分为15M15M的3个试验小块。24施工机械配备根据碾压试验工作量，本试验共配备LG853型装载机1台，CAT320型挖掘机1台，1520T型自卸汽车3台，YZ20JC型振动碾1台。其中，YZ20JC型振动碾主要技术参数如下工作质量20T，振动频率28HZ，激振力460KN，碾径1523MM,碾宽2178MM,发动机功率115KW。3试验过程31天然土料检测铺土前应进行土料天然含水率的现场检测。现场检测采用环刀法。检测天然含水率的目的是将之与最优含水率比较，确定是否需要对土料含水率进行调整。根据检测结果，现场土料含水率均在203219范围内，非常接近于最优含水率，因此不需要进行调整。32土料摊铺场地清理干净后，先由挖掘机挖装土料至自卸汽车，再由自卸汽车运输土料至碾压场地，最后装载机对土料进行摊铺，并由人工配合平整。根据碾压试验方案，第1试验小块虚铺厚度为25CM，第2试验小块虚铺厚度为30CM，第3试验小块虚铺厚度为35CM。各试验小块土质近似相同，天然含水量也近似相同。33碾压试验根据试验方案，每个试验小块均先静压2遍，再低振或强振碾压4、6、8遍，碾压方向应平行于试验块纵轴线方向。在振碾次数达到4、6、8遍时，用环刀法取样，检测试样含水率、干密度并测量土层沉降。取样时，试样长轴方向应平行于试验块纵轴线方向，每个试验小块、每次取样均应达到6个以上，且取样点应分部均匀。在取样结束时，3个试验小块总的试样数量应不少于63354个。图1为取样点平面分布图。图1取样点平面分布图4成果分析通过对环刀取样进行检测、换算，可以得到各试验小块在不同碾压次数时的平均沉降及压实度，如表1所示。表1碾压试验成果表铺土厚度检测项目压实遍数（次）25CM30CM35CM46774826738190平均沉降量（MM）87483934975966958698971962压实度（）898297396341沉降分析根据表1可绘制沉降量与压实遍数的关系曲线，如图2所示。图中压实遍数指振碾遍数，不包括振碾前的2次静压。A铺土25CM，B铺土30CM，C铺土35CM。AAABBBCCC5060708090100246810压实遍数（次）沉降量（MM）图2沉降与压实遍数关系曲线A当碾压遍数相同时，铺土越厚，沉降越大。B当铺料厚度相同时，碾压遍数越多，沉降越大。C沉降在前4次碾压过程中较为显著。在第4次碾压完成时，铺土25CM的试验小块平均沉降为67MM，铺土30CM的试验小块平均沉降为74MM，铺土35CM的试验小块平均沉降为82MM，均能满足设计分层厚度不大于30CM的要求；但随后，沉降量随碾压次数不再显著变化，在碾压次数由4次增加到8次时，沉降仅增加10MM左右，这说明土料已经基本压实。42压实度分析图3为根据表1绘制的压实度与压实遍数关系曲线。图中所指压实遍数以及字母A、B、C的含义与前述沉降分析相同。AAABBBCCC9596979899100246810压实遍数（次）压实度（）图3压实度与碾压遍数曲线A当碾压遍数相同时，铺土越厚，压实度越小。B当铺料厚度相同时，碾压遍数越多，压实度越大。C在第4次振碾完成时，铺土35CM的试验小块平均压实度为958，达不到设计压实度96的要求；而铺土25CM和铺土30CM的试验小块平均压实度均在96以上，可以满足设计压实度要求。5结论通过上述碾压