观音岩水电站心墙堆石坝反滤料碾压试验与分析

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1、土石坝工程施工专辑观音岩水电站心墙堆石坝反滤料碾压试验与分析黪于涛李高正瞿祖旭／(中国人民武装警察部队水电第一总队)【摘要】为确保观音岩水电站心墙堆石坝反滤料的填筑质量，施工前通过碾压试验，复核设计压实标准，确定反滤料的最佳填筑参数，试验的过程、结果和设备配置、工艺方法等，可供堆石坝填筑施工采用和同类工程参考。【关键词】反滤料碾压试验参数观音岩水电站1工程概况2试验目的观音岩水电站大坝由左岸、河中碾压混凝土重力(1)依据施工规范、试验规程及工程设计要求，核实坝和右岸黏土心墙堆石坝组成，为混合坝。右岸黏土坝料设计填筑标准的合理性及可行性。心墙堆石坝，坝长319．

2、965m，坝顶高程为1141m，(2)研究达到设计填筑标准的压实方法，通过试验和心墙填筑最低高程为1066m，最大坝高75m，坝体由比较确定合适的碾压施工参数(包括压实机械类型、机心墙区、上下游反滤料区(反滤料I、反滤料Ⅱ)、上械参数、铺料厚度、碾压遍数等)，指导大坝填筑施工，下游堆石料区(I区、Ⅱ区)和上下游护坡块石等组为工程质量监督、检测及质量评定提供依据。成。上下游反滤料I、反滤料Ⅱ宽度均分别为3、5m。设计填筑量：反滤料I为12．67万m。，反滤料Ⅱ为3试验机械设备12．78万m。。反滤料设计颗粒级配要求如下：(1)碾压设备。国产XS222液压驱动单钢

3、轮型振动(1)反滤料I：级配连续，最大粒径20ram，D6。特碾，主要性能指标为：工作质量22t，前轮分配质量15t，征粒径0．7～3．4mm，D15特征粒径0．13～O．7mm，小于后轮分配质量7t；振动频率28／33Hz；振幅2．05／0．1mm的粒料含量不超过5。1．03ram；激振力390／270kN；振动轮宽度2．13m；行驶(2)反滤料Ⅱ：级配连续，最大粒径100ram，D。。特速度0～lOkm／h。征粒径18～43ram，Dl5特征粒径3．5～8．4ram，小于(2)推料设备。山推220推土机、ZL50C装载机。2mm的粒料含量不超过5。反滤料填

4、筑设计标准见表1。4试验方案表1反滤料填筑设计指标4．1碾压试验内容分区料物名称相对密度压实参考干密度渗透系数(g／cm0)(cm／s)对照工程招标文件和设计提供的参考碾压施工参数，分别进行2种铺料厚度、3个碾压遍数碾压试验，压实后F1反滤料I>O．81．99>3．5×1O一3检测其压实干密度、压缩沉降量、颗粒级配、渗透系数、F2反滤料Ⅱ>O．851．97>9．07×10-1相对密度等指标。·77·_水利水电施工2013·第4期总第139期4．2试验参数组合4．3试验场地反滤料碾压试验参数组合情况见表2。碾压试验场地布置在大湾子渣场。基础面用22t振动平碾碾压

5、8遍后，再静碾2遍。经检测，基础每两遍振表2反滤料碾压试验参数组合情况动碾压沉降不大于2mm后为合格，基础表面平整度误差填料名称试验场次铺料厚度加水量碾压遍数碾压机械不大于铺料厚度的1O。(cm)()4．4试验料源第1场静6反滤料I、反滤料Ⅱ分别由塘坝河砂石骨料系统生第2场60静4产的砂石骨料按照质量比掺配而成。反滤料I按粒径5～第3场静2反滤料I自然含水20ram占21、粒径5mm以下占79的比例分层平铺，第4场静6再用装载机立采装车。反滤料Ⅱ按砂：小石：中石：大第5场70静4石一6．4：42．3：2O．6：30．7的比例混掺均匀后用推土机第6场静222t振

6、动推平堆于料场。第1场静6平碾反滤料I、反滤料Ⅱ在碾压试验前分别检测3次，第2场60静4其代表性颗分级配见图1、图2。第3场静2反滤料Ⅱ自然含水4．5碾压试验工艺第4场静6试验场地经碾压密实后测量放线，划分各种填料区第5场70静4域。每一场次的试验施工过程为：铺料一厚度测量一碾第6场静2压一厚度测量一试验检测。

7、试验结果1、增、I'n上包络线x试验结果2婪一⋯试验结果3蛙^一／，l⋯、卜i各线一——＼、。研l图1反滤料工碾压试验前料源颗粒级配图试验结果1：口j均婪激1披一础*试验结果3缝、、下络线一{『l、4_#帕黼粒径(mm)图2反滤料Ⅱ碾压试验前料源颗粒级

8、配图(1)铺料：用装载机采用后退法铺料，平料时在料(2)碾压：试验采用搭接法碾压(静碾，前进、后退堆旁摆放厚度标杆(60、70cm高)，标杆间用细绳连一个来回按两遍计)，碾迹搭接重叠20cm，行走速度控接，便于控制铺层厚度，铺料范围允许超出有效区域制在2km／h以下。lm。铺料完成后用仪器测量铺料层面高程，并计算平均(3)密度试验、筛分试验：用试坑灌水法在填料静碾铺料厚度。2遍、4遍、6遍后检测干密度和颗粒级配。·78·土石坝工程施工专辑4．G碾压试验内容后测记渗流量，当渗流稳定后，在1h内测记渗流量5～6次，计算平均渗透系数。4G．1密度试验密度试验参照《土

9、工试验方法标准》(GB／T5O123—