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水利水电施工2013·第4期总第139期

哈达山水利枢纽工程土坝填筑碾压试验

曹文辉刘晓娜赵旭升/(中国水利水电第一工程局有限公司)

【摘要】土方填筑参数是控制施工质量的标准，也是控制成本的关键，施工参数由试验来确定。本文通过工程实例介绍了碾压试验过程及参数确定方法；通过试验分析，总结出大坝碾压试验成果，为施工提供了技术依据。此次试验所取得的成果在施工过程中起到了控制及指导作用，达到了预期目的。

【关键词】黏土料颗粒分析碾压试验

1工程概况3试验要求

哈达山水利枢纽工程总布置自左至右分别为连接电站厂房和左岸山体的混凝土重力坝连接段、河床式电站厂房、溢流坝、取水及门库段、黏土均质坝。电站装机容量为34.5MW,黏土均质坝长1926.4m。坝顶高程146.00m,最底建基高程133.0m,最大坝高13.00m,坝体上、下游坝坡坡度均为1:3。坝体黏土填筑料采用A1料场黏土，距坝址约3.5km,料场黏粒含量占20.2%,粉粒含量占52.9%,砂粒含量占26.4%,砾

石含量占0.5%。坝体填筑共需黏土量为936094m3相应开采自然方量为1170117.5m3,松散方量为1556256.3m3。

黏土料技术指标要求干密度不小于1.75g/cm3,铺筑含水量为12%～16%,压实度不小于99%。

为保证建筑物设计要求，使各项指标经济、合理，大坝正式填筑前需进行碾压试验，试验目的主要是确定含水量、铺土厚度和碾压遍数。

碾压试验前，进行室内液、塑限联合试验，根据土的塑限采用4种含水量(W?=Wp-4%;W?=Wp一2%;W?=Wp;W?=Wp+2%;其中Wp为塑限)进行击实试验。试验为轻型击实，通过试验确定填筑料最大干密度(1.82g/cm3)和最优含水率(13.4%)。

2碾压试验目的

碾压试验是生产性试验，为土坝填筑提供经济、合理的技术参数，因此碾压试验应与施工方法、施工机械一致。

设计提供的建议施工参数：黏土料每层填筑压实厚度为30cm,18t气胎振动碾碾压6～8遍，填筑含水率为12%～16%,压实度要求不小于99%,干密度不小于1.75g/cm3。对于实际施工中所需的碾重、行车速度、加水量、碾压遍数等参数，均由此次试验确定。

4场地布置

由设计、业主、监理和施工单位共同选定在过渡坝段上游围堰内坝脚处进行碾压试验(桩号为K0+525.00～K0+565.00),该空地的地质情况与坝基相同。

铺料前清除原地基杂物，并用18t气胎振动碾进行充分压实，确保试验场地压实标准不低于《碾压式土石坝施工规范》(DL/T5129—2001)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作为停放车辆及错车使用；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20m×15m范围内进行，其中均匀布置42个沉降测量点，测量点间距长度方向3.5m,距宽度方向2m。

碾压试验的目的为：确定施工碾压参数，为大坝填筑提供技术指导及参数；研究施工工艺与措施；核实坝体土料设计标准的合理性。

5试验材料

碾压材料由业主指定为A1料场，通过招标文件提供

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土石坝工程施工专辑

的料场资料：黏粒含量占20.2%,粉粒含量占52.9%,砂粒含量占26.4%,砾石含量占0.5%。碾压前又对黏土料取有代表性试样，进行室内最大干密度、最优含水率、颗粒分析和击实试验。

6碾压试验内容及机械

根据以上要求，此次试验内容为：黏土料碾压试验，松铺厚度分别为40、50、60cm,碾压遍数分别为4、6、8、10遍，行车速度控制在2.5km/h,碾压预留沉降量为15cm,每碾压两次做一次干密度和含水率试验。

碾压前先将平整好的黏土料静压两遍，测取样点高程，用以确定初始高度。

振动碾压用进退距法，搭接宽度25cm,碾压达到4遍后停止碾压按取样网点取样，然后填平；采用同样的方法碾压到10遍后，碾压结束(三种铺土厚度碾压方法相同)。机械、试验仪器及设备配置见表1。

表1机械、试验仪器及设备配置

序号

机械名称

规格型号

单位

数量

1

气胎振动碾

18t

台

2

反铲

1.5m3

台

2

3

凸块振动碾

13t

台

1

4

推土机

D220

台

l

5

自卸车

20t

台

5

6

全站仪

莱卡

台

1

7

水准仪