竹银水库土料场碾压试验工艺

1、竹银水库土料场碾压试验工艺    【摘要】通过对竹银水库防渗土料、反滤料、非防渗料开采、装料、运输、卸料和碾压试验，以及进行含水量调整及现场碾压试验需进行铺土方式、铺土厚度、碾压机械的类型及重量、碾压遍数、填筑含水量等各项参数试验，复合试验应进行土料的颗粒级配、压实土的干密度、渗透系数、压缩系数和抗剪强度等试验。为大坝填筑提供了科学、真实的数据参数，并提出了相关建议，指导竹银水库大坝填筑，为类似工程提供了很好的借鉴经验，为大坝填筑的设计、施工提供了更加灵活、多样的解决办法。 【关键词】竹银水库，防渗料，非防渗料，反滤料，试验，工艺 1.工程概况 竹银水库

2、工程大坝为土石分区坝，自上游到下游由防渗体、反滤体、非防渗体（过渡料）组成，其中防渗体填筑总量为475.09万m3，反滤料填筑总量39.34万m3，非防渗体填筑总量180.78万m3。 2.试验料源及试验场地 2.1试验料源 （1）防渗土料、非防渗土料均从土料场开采； （2）反滤料采用中粗砂，20t自卸汽车从砂料外卖点采购； 2.2试验工程量 碾压试验工程量1、防渗料（压实方）150m3；非防渗料（压实方）220m3；反滤料（压实方）110m3。 3.试验内容 （1）对于防渗土料、反滤料、非防渗料，进行开采、装料、运输、卸料和碾压试验，以及进行含水量调整试验。 （2）防渗土料、反滤料、非防渗料

3、现场碾压试验需进行铺土方式、铺土厚度、碾压机械的类型及重量、碾压遍数、填筑含水量等各项参数试验，复合试验应进行土料的颗粒级配、压实土的干密度、渗透系数、压缩系数和抗剪强度等试验。 4.填筑物料技术要求 4.1防渗土料 大坝坝设计干密度d=1.75g/cm3，相应的设计含水量0=14.6%；防渗土料的渗透系数应不大于3.0×10-5cm/s；防渗土料的填筑标准按压实度不小于98控制。 4.2反滤料 反滤料采用中粗砂，要求具有连续的级配。反滤料的填筑标准按相对密度大于0.7控制，渗透系数K1.0×10-3cm/s，具体控制标准由碾压试验后确定。 4.3非防渗土料 要求过渡料可以

4、采用土料也可以用石渣，但必须同料同层，土料的压实度以0.98控制，石渣料以相对密度0.85控制。 5.碾压试验施工 5.1试验施工程序 施工准备物料开采物料运输施工放线铺料、平料及洒水碾压试验检测。 5.2试验施工方法 5.2.1试验施工准备 （1）试验场地平整 试验场地平整采用推土机配合人工清理，满足施工要求。试验场地用TY320推土机进行平整处理，YZ18B-振动碾碾压密实，以使基础的密实度满足试验要求（0.98），表面不平整度小于10cm。 （2）施工用水布置 试验现场采用洒水车运输，人工加水。 5.2.2物料开采与运输 防渗土料、非防渗土料采用立采法取料。反滤料外购，采用20T自卸汽车

5、运输至试验现场。 5.2.3铺料、平料及洒水 所有物料均采用进占法铺料。推土机将物料平铺，局部采用挖机或人工铺筑平料；洒水车进行洒水，加水量严格控制。 5.2.4碾压 防渗土料采用YZ18B-型凸块振动碾碾压，反滤料及过渡料采用20T自行式光面振动碾碾压，碾压方向为试验条带方向。先静碾2遍，再振动碾压48遍，用进退法碾压，行驶速度控制在23km/h。相邻两段交接带碾迹彼此搭接，顺碾压方向不小于0.5m，垂直碾压方向的搭接宽度为1.0m。 5.2.5试验检测 （1）沉降试验检测 对于不同种类的堰体材料，在实验铺筑前分别测量该料区各测点的相对高程，求其平均值，作为铺料厚度计算的基点；平料后设置标尺

6、，计算铺料后的平均高程，该高程与铺料前的平均相对高程既为该层铺料厚度。铺料后采用振动碾碾压，首先静碾两遍，测量并计算平均相对高程，作为计算相对沉降率的基点，然后按同样方法，分别按设计要求振动碾压4、6、8遍，测其平均相对高程，静碾两遍后的平均相对高程与振动碾压各遍后的平均相对高程差，即为各碾压遍数的沉降值，各沉降值与该铺筑层厚的比率即为各碾压遍数的相对沉降率。 （2）填筑料复合试验 按照已选定的施工参数（层厚、洒水量、碾压遍数）进行各参数的复合试验，并按照相关试验规程进行检测。 （3）检测点数 根据规范要求，每组试验共布置检测点9个，复核试验则增加到12个，并在现场取样，在试验室测定其渗透系数

7、。 5.2.6成果整理 整理含水率、干密度的关系，计算压实度。绘制不同铺土厚度，不同碾压遍数时的干密度与含水率的关系。 6.数据分析 6.1防渗土料 防渗土料共进行了三种含水率、不同铺土厚度、不同碾压遍数的碾压试验。含水率分别是天然含水率（19.7%21.7%）、降低含水率（18.5%18.75%）、增加含水率（22.1%23.25%）；三种松铺厚度分别为31cm、37cm、43cm；三种碾压遍数分别为静碾2遍+动碾4、6、8遍。碾压结果分析如下： （1）在不同含水率下进行碾压试验，压实结果不同。以天然含水率下（19.7%21.7%）碾压效果最优，降低含水率（18.5%18.75%）次之，增加

8、含水率（22.1%23.25%）最差，且现场出现弹簧土现象；土料厚度增大，土料压实效果变差。压实遍数增加，土料压实效果明显，但以静碾2遍+动碾8遍为最佳，继续碾压则容易出现弹簧土或过压导致土体表面出现裂缝。 土料在天然含水率（19.7%21.7%）、31cm32cm的铺土厚度（压实厚度25cm）、碾压遍数为静碾2遍+动碾8遍条件下，压实干密度在1.629g/cm31.701g/cm3之间，平均值为1.667g/cm3，相应最优含水率为18.4%。则碾压试验土料压实度在0.98以上，满足设计技术要求。 6.2反滤料 防渗土料共进行了三种铺料厚度、同碾压遍数的碾压试验。松铺厚度分别为40cm、50

9、cm、60cm；碾压遍数分别为静碾1遍+动碾6、8、10遍。碾压结果分析如下： 在不同铺料厚度的碾压试验结果中，砂料厚度增大，砂料压实效果变差；压实遍数增加，砂料压实效果明显，但以静碾1遍+动碾10遍为最佳，满足设计技术要求。 砂料在50cm52cm的铺料厚度（压实厚度50cm）、碾压遍数为静碾1遍+动碾10遍条件下，压实干密度在1.755g/cm31.763g/cm3之间，平均值为1.761g/cm3；则碾压试验相对密度在0.72以上，满足设计技术要求。 6.3非防渗土料 非防渗土料共进行了三种铺料厚度、碾压遍数的碾压试验。松铺厚度分别为33cm、38cm、44cm；碾压遍数分别为静碾2遍+

10、动碾4、6、8遍。碾压结果分析如下： 在不同铺料厚度的碾压试验结果中，土料厚度增大，土砂料压实效果变差；压实遍数增加，砂料压实效果明显，但以静碾2遍+动碾8遍为最佳，满足设计技术要求。 土料在3843cm的铺料厚度（压实厚度3035cm）、碾压遍数为静碾2遍+动碾8遍条件下，压实干密度在1.702g/cm31.725g/cm3之间，平均值为1.714g/cm3；以压实度0.98控制。但不排除在以后工程施工过程中，料场有石渣料填筑。 7.施工参数确定 通过土料场的土工、砂料的碾压工艺试验，确定坝体施工工艺参数及质量控制指标，见表 表7.1-1现场碾压参数及控制指标   

11、60; 8.试验总结 8.1.1试验总结 通过本次现场碾压试验大致了解了本工程土料场的土料特性，确定了坝体防渗料、反滤料、非防渗土料的铺土厚度、碾压遍数及含水率的控制范围，对下一步的实际填筑施工有着非常重要的指导意义。 8.1.2设计填筑标准复核意见 （1）防渗土料 根据土料场前期室内土工试验可知，土样击实最大干密度在1.636g/cm31.734g/cm3之间，相应最优含水率在17.2%20%之间；而碾压试验结果也表明在20t振动碾碾压遍数8遍后，检测干密度在1.629g/cm31.701g/cm3之间，含水率在18%20%，相应压实度在0.98以上。渗透系数完全满足设计要求。 （2）反滤料 反滤料为中粗砂，相对密度大于0.7，渗透系数大于1.0×10-3。根据反滤料室内试验及现场碾压试验可知，铺料厚度52cm，在碾压静1+动10遍的碾压遍数下，相对密度0.72，渗透系数3.5×10-2。 （3）非防渗土料 非防渗料为土料，则要达到0.98的压实度，铺料厚度与防渗土料一致；若为石渣料，则填筑厚度需要调整，相应控制指标以相对密度0.85控制。 9.施工建议 （1）在坝体填筑施工过程中，由于填筑物料会发生变化，相应的含水率及干密度控制范围也相应发生变化，根据室内土工实验及现场碾压试验结果来看，变化范围还相对较大，如