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1、【大壩方案】大壩碾壓試驗方案
XXX 抽水蓄能電站主體土建Ⅱ標 面板堆石壩 填筑 碾壓試驗方案 合同編號: 編 制: 審 核: 批 準: XXX 水利水電工程集團有限公司 XX 電站施工項目部 二○XX 年 XX 月 XX 日 目 錄 1、概述 2、試驗?zāi)康?3、試驗依據(jù) 4、碾壓試驗人員配備及責任分工 5、壓實設(shè)備 6、試驗填料 7、試驗場地布置 8、試驗 9、試驗項目及工作量 10、人員及設(shè)備 11、試驗成果報告 12、試驗進度計劃 13、結(jié)語 1、概述 黑麋峰抽水蓄能電站位于湖南省望城縣橋驛鎮(zhèn)境內(nèi),上水庫位于黑麋峰森林公園內(nèi),下水庫位于楊橋東側(cè)湖溪沖沖溝內(nèi),工程樞紐主要
2、由上水庫、輸水發(fā)電系統(tǒng)和下水庫三大建筑物組成,主要建筑物包括主壩 1、主壩 2、副壩 1、副壩 2 及上水庫進出水口,其中主壩 1、主壩 2、副壩 2 均為混凝土面板堆石壩,副壩 1 為埋石混凝土重力壩,下水庫樞紐建筑物主要包括鋼筋混凝土面板堆石壩和左岸泄洪洞。
面板堆石壩壩體自上游至下游依次分為墊層區(qū)(ⅡA 區(qū))、過渡區(qū)(ⅢA)、主堆石區(qū)(ⅢB)、次堆石區(qū)(ⅢC),周邊縫下設(shè)特殊墊層區(qū)(ⅡB)。
根據(jù)黑麋峰抽水蓄能電站主體土建Ⅱ標招標文件(上、下水庫工程)(HMF/C15)第二卷 8.3 條的要求,壩體填筑施工前,承包人應(yīng)根據(jù)施工圖紙所示的壩體堆石范圍和監(jiān)理人的指示,選取有代表性
3、的料物,提出現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗計劃遞交給監(jiān)理人。
并在監(jiān)理人的參與下進行現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗,以確定滿足有關(guān)設(shè)計技術(shù)指標、各種施工參數(shù)的施工方法和有關(guān)質(zhì)量控制技術(shù)要求。
根據(jù)上述要求,特擬現(xiàn)場碾壓試驗方案。
主壩填筑料碾壓實驗包括墊層區(qū)(ⅡA 區(qū))、過渡區(qū)(ⅢA)、主堆石區(qū)(ⅢB)、次堆石區(qū)(ⅢC),其它石料不做試驗。
考慮到上下庫大壩填筑所用石料性質(zhì)相同,故將上、下庫壩體填筑碾壓試驗合并一起做。
2、試驗?zāi)康?核實壩料設(shè)計填筑標準的合理性,確定達到設(shè)計填筑標準的壓實方法,研究填筑工藝,通過試驗達到以下目的:?、?加水量對碾壓效果的影響; ⑵ 確定碾壓遍數(shù)與鋪層厚度的關(guān)系
4、; ⑶ 確定碾壓遍數(shù)與干密度、孔隙率的關(guān)系; ⑷ 確定碾壓遍數(shù)與沉降量的關(guān)系; ⑸ 在碾壓機械功率一定的情況下,壓實前后顆粒級配的變化情況; ⑹ 確定合理的碾壓參數(shù)(包括碾壓機具的選擇)及施工工藝。
3、試驗依據(jù) ⑴ 《碾壓式土石壩施工規(guī)范》DL/T5129-2001 ⑵ 《混凝土面板堆石壩施工規(guī)范》DL/T5128-2001 ⑶ 《土工試驗規(guī)程》SL237-1999 ⑷ 《水利水電工程巖石試驗規(guī)程》SL264-2001 ⑸ 《湖南省長沙市黑麋峰抽水蓄能電站主體土建工程Ⅱ標施工招標文件(上、下水庫 工程)》(HMF/C15)第二卷 技術(shù)條款 4、碾壓試驗人員配備及責任分工 ⑴ 成立碾壓
5、試驗領(lǐng)導小組,全面負責組織碾壓試驗的組織事宜,具體組成如下: 組 長: 湯用泉 成 員: 何雄飛 張志山 劉志輝 周勇軍 易新明 ⑵ 確定碾壓試驗現(xiàn)場主要參與人員及其職責分工,具體如下: 碾壓試驗人員配備及現(xiàn)場責任分工一覽表 序號 姓 名 職 務(wù) 職 稱 職 責 1 湯用泉 總工程師 高工 全面負責碾壓試驗工作 2 何雄飛 工程技術(shù)部部長 工程師 負責碾壓試驗的技術(shù)工作 3 張志山 工程技術(shù)部副部長 助工 負責現(xiàn)場碾壓試驗的技術(shù)指導工作 4 劉智輝 試驗室主任 助工 負責碾壓試驗數(shù)據(jù)采集及分析 5 雷用毫 試驗員 負責試驗數(shù)據(jù)采集 6 洪成 試驗員 負責試驗數(shù)據(jù)采集 7 胡德新 試驗員
6、負責試驗數(shù)據(jù)采集 8 汪惠芬 試驗室內(nèi)業(yè) 負責試驗數(shù)據(jù)整理分析 9 周勇軍 測量隊副隊長 助工 負責施工放樣和測量檢測數(shù)據(jù)采集 10 易新明 下庫工區(qū)副主任 負責試驗現(xiàn)場施工調(diào)度和生產(chǎn)管理 11 葉建根 機電物資部部長 負責機械設(shè)備的維修及作業(yè)人員安排 5、試驗設(shè)備 推土機 2 臺,20t 自行式振動碾和 25t 拖碾各 1 臺,3m 3 裝載機 1 臺,2m 3 反鏟 1 臺,16t 自卸汽車 5 臺,8t 灑水車 1 臺。
6、試驗材料 大壩填筑碾壓試驗包括墊層料、過渡料、主、次堆石料的碾壓試驗。
墊層料料源由我部在地下輸水發(fā)電系統(tǒng)人工碎石加工系統(tǒng)采購,過渡料、主、次堆石料碾
7、壓試驗的料源為常家沖料場。
7、試驗場地布置 ⑴ 在填筑區(qū)外選擇試驗場地,場地地勢平坦,地基堅實,初步擬定在常家沖渣場內(nèi)。
⑵ 采用與試驗相同的填料,先在地基上填壓一層,壓實達到設(shè)計標準。
將這一層作 為基底,然后在其上進行正式的碾壓試驗。
?、?場地布置 試驗場地擬定在常家沖渣場內(nèi),報監(jiān)理批準后實施,試驗場地面積 60m×45m=2700m2 ,場地規(guī)劃見下圖。
在已選定的試驗場先進行測量放線,然后用推土機進行場地平整,再用自行式振動碾碾壓 6~8 遍,經(jīng)監(jiān)理驗收簽證。
墊層料:碾壓試驗組合分別為兩種不同的加水量(5%、10%)、三種
8、不同碾壓遍數(shù)(分別為 4、6、8 遍)、一種不同鋪填厚度(40cm)、一種振動碾(20t 自行碾)。
過渡料:碾壓試驗組合分別為兩種不同的加水量(10%、20%)、三種不同碾壓遍數(shù)(分別為 4、6、8 遍)、一種不同鋪填厚度(40cm)、一種振動碾(20t 自行碾)。
注:由于壩體上游坡面采用擠壓邊墻施工技術(shù),擠壓邊墻每次上升高度為 40cm,為方便施工,墊層料和過渡料每層上升高度亦采用 40cm。
注意鋪料時考慮松鋪系數(shù)。
主、次堆石料:碾壓試驗組合分別為兩種加水量(10%、20%)、三種不同碾壓遍數(shù)(分別為 8、10、12 遍)、三種不同鋪填厚度(60cm、8
9、0cm、100cm)、兩種振動碾(20t、25t 拖碾)。
8、試驗 8.1 現(xiàn)場試驗 17m 3m 5m 20m 45m 60m 機械停放場 墊層料區(qū) 過渡料區(qū) 主堆石區(qū) 試驗場地規(guī)劃圖 次堆石區(qū) 按試驗場地規(guī)劃及測量放線,先填墊層料,頂寬比設(shè)計值加寬 0.3m,再填過渡料,寬5m,長 60m。
鋪填厚度 40cm(確定松鋪系數(shù)以前,暫按松鋪系數(shù) 1.25 考慮,實際松鋪厚度為 50cm,第一場試驗完成后后,確定松鋪系數(shù),第二場試驗按確定的松鋪系數(shù)進行鋪料),鋪料采用后退法卸料,推土機平料,分別按每方填筑料加水 0.1~0.2t 及 0.2~0.4t 用水槍安裝水表計量灑水。
10、
碾壓前測量鋪料層表面各固定測定點高程,以后每層鋪料后和碾壓完畢后均按此固定座標點進行高程測量并做好詳細記錄。
碾壓時應(yīng)順著長邊方向(模擬壩軸線方向)行進,用 20t 自行式振動碾碾壓,行進速度 1.5~2km/h,碾壓搭接寬度 20cm,防止漏碾。
當同一水平層第一遍水平碾壓完后,第二遍碾壓時又從反方向順軸線方向碾壓。
依此法碾至第 4 遍時,取樣作壓實度、干密度、級配、孔隙率試驗,并作好詳細記錄。
碾壓至 6 遍、8 遍時同樣作試驗。
第一層墊層料、過渡料碾壓取樣結(jié)束,填第二層料時連同上下游堆石料第一層一次填筑。
填筑順序為:墊層料、過渡料、主堆
11、石料、次堆石料。
本層四種料全部填筑完畢,分別按 0.1~0.2t/m3 和 0.2~0.4t/m 3 、0.2~0.4t/m 3 、0.2~0.4t/m 3 水表記量加水,墊層料和過渡料仍采用 20t 自行式振動碾壓實,上下游堆石料區(qū)用 25t 級(或 20t 級)拖碾壓實。
當壓實至 4、6、8、10、12 遍時,對四種料分別取樣檢查壓實度、干密度、級配、孔隙率等并做詳細記錄。
根據(jù)監(jiān)理工程師要求按上述方法做多層試驗,并作好詳細記錄。
試驗中按照一層ⅢB、ⅢC 料,2 層ⅡA、ⅢA 料的程序循環(huán)進行。
施工循環(huán)作業(yè)程序為:ⅢB、ⅢC(80cm)→
12、ⅢA(40cm)→ⅡA(40cm)→ⅢA(40cm)→ⅡA(40cm)→進入下一循環(huán),依次逐層上升。
試驗段最終填筑高度為 9.6m。
8.2 室內(nèi)試驗 ⑴ 物理性能試驗 各填筑料物理性能試驗包括以下內(nèi)容: ①顆粒大小分析試驗,繪制級配曲線。
?、陬w粒比重試驗:采用比重瓶法測定<5mm 顆粒比重,運用浮稱法測定<80mm 各級粒徑填料的顆粒比重,根據(jù)級配計算全料比重。
?、?力學性能試驗 ① 相對密度試驗 相對密度試驗針對于墊層料、過渡料及堆石料進行。
試驗采用振動臺法,根據(jù)現(xiàn)場選定特征級配或級配模型確定最大干
13、密度及最小干密度。
?、?壓縮及變形模量試驗 各種試驗用料均要進行壓縮及變形模量試驗,填料采用粗粒土固結(jié)試驗,據(jù)選定特征級配或特征級配模型確定的最大干密度作為試驗干密度,試樣分三層進行擊實至試驗要求的干密度,進行不同壓力下的壓縮試驗及變形試驗,施加壓力等級根據(jù)壩高及上覆壓力確定。
9、試驗項目及工作量 9.1 現(xiàn)場碾壓試驗工作量及試驗項目見表 1。
表 1 碾壓試驗試驗項目及工作量 場次 試驗內(nèi)容 填料名稱 碾壓機具 碾壓遍數(shù) 鋪填厚度 (cm) 加水量 (%) 試驗項目及工作量 密度 (g/cm 3 ) 含水率 (%) 試驗前 級配 試驗后 級配 1 碾壓 試驗 墊層
14、料、過渡料 20t 自行式振動碾 4、6、8 40 天然 18 18 3 18 2 4、6、8 40 5、10% 36 36 3 36 3 4、6、8 40 10、20% 36 36 3 36 4 復(fù)核試驗 最優(yōu) 40 待定 12 12 3 12 5 碾壓試驗 堆石料 20t(25t)級拖碾 8、10、12 60 天然 18 18 3 18 6 8、10、12 80 10、20% 36 36 3 36 7 8、10、12 100 10、20% 36 36 3 36 8 復(fù)核試驗 最優(yōu) 最優(yōu) 待定 6 6 3 6 9.2 室內(nèi)試驗工作量及試驗項目見表 2。
表 2: 室內(nèi)試驗項目及組數(shù)
15、填料 名稱 試驗項目及組數(shù) 比重 篩分 界限含水量 擊實試驗 相對密度試 三軸試驗 壓縮試驗 墊層料 3 3 3 3 3 3 3 過渡料 3 3 3 / 3 3 3 主堆石料 3 3 / / 3 3 3 次堆石料 3 3 / / 3 3 3 10、試驗檢測設(shè)備 現(xiàn)場碾壓試驗所需儀器、器具見表 3。
表 3: 現(xiàn)場試驗所需設(shè)備 序號 設(shè)備名稱 型號 單位 數(shù)量 備注 1 粗粒土樣篩 5~120mm 套 2 2 土壤篩 0.075~20mm 套 1 3 烘箱 / 臺 1 含 30 個瓷盤 4 灌砂儀 Ф150mm 套 3 含四條紗巾 5 灌水環(huán) Ф1.0、1.8米 臺 各 1 6 擊實儀
16、Ф102mm 臺 2 7 臺稱 100Kg 臺 2 8 臺秤 500 Kg 臺 2 9 案稱 10 Kg 臺 3 10 天平 6Kg 臺 1 11 編織袋 大號 個 150 樣品運輸 12 草球 個 2 13 鐵鍬 把 2 方頭 14 標準砂 袋 2 15 毛刷 2 吋 把 2 16 取樣鋼釬 1.8 米 個 2 圓鋼 17 取樣鋼釬 0.4 米 個 3 圓鋼 18 塑料水桶 大號 個 4 19 籮筐 大號 個 8 20 塑料袋 個 100 21 鐵皮桶 個 3 22 水槽 個 1 自制 23 塑料薄膜 Kg 80 11、試驗成果報告 通過試驗獲得的試驗參數(shù),整理匯總,提交以下成果:?、?墊
17、層料、過渡料及堆石料繪制不同鋪料厚度時的干密度與碾壓遍數(shù)關(guān)系曲線;沉降量與碾壓遍數(shù)關(guān)系曲線; ⑵ 壓實干密度與加水量的關(guān)系; ?、?提出達到設(shè)計標準的施工參數(shù):鋪料厚度、碾壓遍數(shù)、碾壓速度、錯車方式、墊層料、過渡料、堆石料的加水量; ⑷ 施工措施及施工方法。
12、試驗進度計劃 自碾壓試驗開始 60 天內(nèi)完成現(xiàn)場碾壓試驗,現(xiàn)場試驗結(jié)束后及時提供現(xiàn)場碾壓試驗成果報告。
我部計劃于 2005 年 9 月 1 日~2005 年 10 月 30 日進行碾壓試驗,試驗地點為:下庫常家沖渣場。
13、結(jié)語 本碾壓試驗方案涉及的內(nèi)容由于種種原因可能有不周全的地方,所以該碾壓試驗方案可以在具體實施的過程中進行優(yōu)化。