壩體填筑碾壓試驗(yàn)報(bào)告
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1、 XX市XX供水樞紐工程 XX口閘壩工程連接土壩 壩體填筑碾壓試驗(yàn)報(bào)告 XX股份有限公司 XX供水閘壩工程項(xiàng)目經(jīng)理部 二○一○年七月 9 審批: 審核: 編制: 目 錄 1.工程概況……………………………………………………………… 1 2.試驗(yàn)?zāi)康摹?1 3.試驗(yàn)料源及試驗(yàn)場地…………………………
2、……………………… 2 3.1試驗(yàn)料源…………………………………………………………… 2 3.2試驗(yàn)場地…………………………………………………………… 2 3.3試驗(yàn)工程量………………………………………………………… 2 3.4編制依據(jù)及說明…………………………………………………… 2 4.試驗(yàn)內(nèi)容……………………………………………………………… 2 4.1土料的開采和碾壓試驗(yàn)…………………………………………… 2 5.填筑土料技術(shù)要求…………………………………………………… 3 5.1土料的設(shè)計(jì)要求…………………………………………………… 3 6.試驗(yàn)場地布置…………………
3、……………………………………… 3 7.碾壓試驗(yàn)施工………………………………………………………… 3 7.1試驗(yàn)施工程序……………………………………………………… 3 7.2試驗(yàn)施工方法……………………………………………………… 3 8.成果整理……………………………………………………………… 5 8.1檢測結(jié)果…………………………………………………………… 5 8.2碾壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析………………………………………………… 7 8.3施工工藝參數(shù)及控制指標(biāo)確定…………………………………… 7 9.試驗(yàn)總結(jié)及建議……………………………………………………… 7 壩體填筑碾
4、壓試驗(yàn)報(bào)告 1.工程概況 XXXX供水樞紐工程是XX下游最后一級水資源綜合利用工程,其功能以供水為主,兼顧擋潮、排洪、蓄淡、灌溉和通航等。樞紐建筑物主要由攔河壩、船閘和兩岸連接建筑物組成。右汊河槽布置18孔攔河閘,左汊河槽布置14孔攔河閘,閘壩左側(cè)布置船閘及低涌排澇渠。船閘與左岸、右汊攔河閘與右岸及左、右汊攔河閘之間均采用均質(zhì)土壩連接。連接土壩防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為1000年一遇,建筑物級別為1級,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。 連接土壩采用均質(zhì)土壩,壩頂高程設(shè)計(jì)為7.5m,防浪墻頂高程為8.2m,壩頂寬8.2m,壩頂總長1264.076m(其中左岸連接土壩長282.29m,右岸連接土壩長409.
5、245m,中間段連接土壩長572.541m),平均壩高為12m左右。壩體填筑總量為57.5萬m3。 根據(jù)土料場規(guī)劃,由于原土料供應(yīng)場征地工作沒法實(shí)施,經(jīng)業(yè)主等部門重新選定了XX市坡頭區(qū)龍頭鎮(zhèn)金地石場(Ⅱ1)和第三石場(Ⅱ2)兩個(gè)土料場,經(jīng)委托廣東省水利電力勘測設(shè)計(jì)研究院現(xiàn)場勘探,兩個(gè)土料場均為花崗巖風(fēng)化的坡、殘積土,除塑性指數(shù)偏高和pH值略小外,其他各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)均符合均質(zhì)壩土料用料要求,土料場儲(chǔ)量為120.4萬m3,可滿足本工程填筑用量要求。 2.試驗(yàn)?zāi)康? (1)核實(shí)壩料設(shè)計(jì)填筑標(biāo)準(zhǔn)的合理性; (2)通過碾壓試驗(yàn)確定在選定碾壓設(shè)備下的鋪料厚度、碾壓夯擊遍數(shù)和有效壓實(shí)厚度等施工方法與參數(shù)
6、; (3)通過碾壓試驗(yàn)確定各料物之間的填筑程序、壓實(shí)方法等; (4)提出相關(guān)質(zhì)量控制的技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法; (5)制訂相關(guān)施工技術(shù)規(guī)程。 3.試驗(yàn)料源及試驗(yàn)場地 3.1試驗(yàn)料源 壩體填筑土料先從Ⅱ1土料場開采,根據(jù)填筑需求量再從Ⅱ2土料場開采; 3.2試驗(yàn)場地 本次現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)場地?cái)M在中間土壩面,場地要整平夯實(shí)。 3.3試驗(yàn)工程量 本次碾壓試驗(yàn)工程量為100 m3。 3.4編制依據(jù)及說明 本次碾壓試驗(yàn)大綱主要依據(jù)施工招標(biāo)文件、投標(biāo)文件、施工圖紙、技術(shù)要求以及施工組織設(shè)計(jì)等相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行編寫。具體壩體填筑試驗(yàn)施工時(shí),填筑物料技術(shù)要求按設(shè)計(jì)文件執(zhí)行。主要編制依據(jù)為:
7、(1)《XX市XX供水樞紐工程連接土壩施工技術(shù)要求》; (2)《土工試驗(yàn)規(guī)程》(SL237-1999); (3)《碾壓式土石壩施工規(guī)范》(DL/T5129-2001); (4)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL274-2001); (5)《碾壓式土石壩施工組織設(shè)計(jì)導(dǎo)則》(DL/T5116-2000); (6)《水利水電施工組織設(shè)計(jì)》; (7)《XX市XX供水樞紐工程新選土料場建材報(bào)告》; (8)《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(SL/T225-1998)。 4.試驗(yàn)內(nèi)容 4.1土料的開采和碾壓試驗(yàn) (1)對土料進(jìn)行開采、裝料、運(yùn)輸、卸料和碾壓試驗(yàn),以及進(jìn)行含水量調(diào)整試驗(yàn)
8、。 (2)對填筑所用的土料進(jìn)行開采方式、開采機(jī)械和開采效果的試驗(yàn)。 (3)土料現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)需進(jìn)行鋪料厚度、碾壓夯擊遍數(shù)和有效壓實(shí)厚度等施工方法與參數(shù)試驗(yàn)。 (4)土料碾壓試驗(yàn)檢查壓實(shí)土層之間以及土層本身的結(jié)構(gòu)狀況。如發(fā)現(xiàn)疏松土層、結(jié)合不良或發(fā)生剪力破壞等情況,應(yīng)分析原因,提出改善措施。 5.填筑土料技術(shù)要求 5.1土料的設(shè)計(jì)要求 (1)土壩設(shè)計(jì)干密度ρd=1.57g/cm3,相應(yīng)的設(shè)計(jì)含水量ω0=19.2%。 (2)土料的滲透系數(shù)應(yīng)小于110-4cm/s。 (3)土料的填筑標(biāo)準(zhǔn)按壓實(shí)度不低于0.98。 (4)粘聚力大于23.0kPa。 (5)土料的內(nèi)磨擦角大于27.2度。
9、 6.試驗(yàn)場地布置 根據(jù)《碾壓式土石壩施工規(guī)范》(DL/T5129-2001)要求,碾壓試驗(yàn)場尺寸為10m20m,分別進(jìn)行不同的碾壓試驗(yàn)。試驗(yàn)區(qū)外設(shè)填筑回車區(qū)。碾壓試驗(yàn)施工場地的具體布置見《土料場現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)平面布置圖》。 7.碾壓試驗(yàn)施工 7.1試驗(yàn)施工程序 7.1.1試驗(yàn)施工程序如下: 施工準(zhǔn)備→物料開采→物料運(yùn)輸→施工放線→鋪料、平料及灑水→碾壓→試驗(yàn)檢測。 7.2試驗(yàn)施工方法 7.2.1試驗(yàn)施工準(zhǔn)備 (1)試驗(yàn)場地平整 試驗(yàn)場地平整采用推土機(jī)配合人工清除施工場地的雜物等,滿足試驗(yàn)施工要求。試驗(yàn)場地用SD16L推土機(jī)進(jìn)行平整處理,LG520B振動(dòng)碾碾壓密實(shí),以使基礎(chǔ)的密
10、實(shí)度滿足試驗(yàn)要求,表面不平整度小于5cm。 (2)施工用水布置 試驗(yàn)現(xiàn)場采用灑水車進(jìn)行灑水,人工調(diào)水量。 (3)壓實(shí)機(jī)械的選擇 根據(jù)壩料類別、壩料設(shè)計(jì)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)和壩料的填筑強(qiáng)度選定LG520B(20.0t)型自行式光面振動(dòng)碾。 7.2.2物料開采與運(yùn)輸 土料采用立采法取料,PC400反鏟挖掘機(jī)于Ⅱ1料場開采裝料,20T自卸汽車運(yùn)輸。 7.2.3施工放線 根據(jù)《土料場現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)平面布置圖》中碾壓料的場地規(guī)劃尺寸,放出分界線,并用石灰粉定出碾壓區(qū)的邊界。另外在碾壓區(qū)兩端邊界上打木樁作為標(biāo)志。 7.2.4鋪料、平料及灑水 所有物料均采用進(jìn)占法鋪料。推土機(jī)將物料平鋪,局部采用挖掘機(jī)
11、或人工鋪筑平料。 試驗(yàn)現(xiàn)場通過灑水車進(jìn)行灑水,加水量嚴(yán)格控制,保持最優(yōu)含水量。 7.2.5碾壓 防滲土料采用LG520B(20.0t)型自行式光面振動(dòng)碾碾壓,先靜碾2遍,再振動(dòng)碾壓4~8遍,用進(jìn)退法碾壓,行駛速度控制在2~3km/h。分段碾壓時(shí)相鄰兩段交接帶碾跡彼此搭接,順碾壓方向搭接長度不小于0.5m,垂直碾壓方向的搭接寬度為1.0m。 7.2.6試驗(yàn)檢測 (1)沉降試驗(yàn)檢測 在實(shí)驗(yàn)鋪筑前分別測量該料區(qū)各測點(diǎn)的相對高程,求其平均值,作為鋪料厚度計(jì)算的基點(diǎn);平料后設(shè)置標(biāo)尺,計(jì)算鋪料后的平均高程,該高程與鋪料前的平均相對高程既為該層鋪料厚度。鋪料后采用振動(dòng)碾碾壓,首先靜碾兩遍,測量并
12、計(jì)算平均相對高程,作為計(jì)算相對沉降率的基點(diǎn),然后按同樣方法,分別按設(shè)計(jì)要求振動(dòng)碾壓6、8、10遍,測其平均相對高程,靜碾兩遍后的平均相對高程與振動(dòng)碾壓各遍后的平均相對高程差,即為各碾壓遍數(shù)的沉降值,各沉降值與該鋪筑層厚的比率即為各碾壓遍數(shù)的相對沉降率。 (2)干容重、孔隙率、滲透試驗(yàn)檢測 按照相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行檢測,由委托的廣東省水科院現(xiàn)場試驗(yàn)室進(jìn)行檢測。 (3)顆粒級配分析及含水率檢測 按照相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行檢測,由委托的廣東省水科院現(xiàn)場試驗(yàn)室進(jìn)行檢測。 (4)填筑料復(fù)合試驗(yàn) 按照已選定的施工參數(shù)(層厚、灑水量、碾壓遍數(shù))進(jìn)行各參數(shù)的復(fù)合試驗(yàn),并按照相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行檢測。 (5)檢
13、測點(diǎn)數(shù) 根據(jù)規(guī)范要求,每組試驗(yàn)共布置檢測點(diǎn)8個(gè)取樣個(gè)數(shù)似乎不夠。規(guī)范要求10~15個(gè) 。 8.成果整理 8.1檢測結(jié)果 (如表1~表3是否需要成果圖 ) 填土干密度檢驗(yàn)報(bào)告 表1 檢測編號(hào) 序 號(hào) 取 樣 位 置 最大 干密度(g/cm3) 最優(yōu) 含水率(%) 檢 測 結(jié) 果 不合 格判 定 樁號(hào) 高程(m) 濕密度(g/cm3) 含水 率(%) 干密度(g/cm3) 壓實(shí) 度(%)
14、 單個(gè)值 平均值 ZJ1008C020 1TG 1 靜壓2遍、 動(dòng)壓6遍 /無高程如何確定鋪料厚度和壓實(shí)厚度 1.622 20.4 1.83 14.9 1.59 1.60 98.6 合格 2 1.84 14.4 1.61 ZJ1008C020 2TG 1 靜壓2遍、 動(dòng)壓6遍 / 1.622 20.4 1.89 15.9 1.63 1.62 99.9 合格 2 1.87 15.5 1.62 ZJ1008C020 3TG 1 靜壓2遍、 動(dòng)壓6遍 / 1.622 20.4 1.81 14.1 1.
15、59 1.60 98.6 合格 2 1.83 14.5 1.60 ZJ1008C020 4TG 1 靜壓2遍、 動(dòng)壓6遍 / 1.622 20.4 1.81 15.8 1.56 1.57 96.8 不合 格 2 1.83 16.0 1.58 表2 檢測編號(hào) 序 號(hào) 取 樣 位 置 最大 干密度(g/cm3) 最優(yōu) 含水率(%) 檢 測 結(jié) 果 不合 格判 定 樁號(hào) 高程(m) 濕密
16、度(g/cm3) 含水 率(%) 干密度(g/cm3) 壓實(shí) 度(%) 單個(gè)值 平均值 ZJ1008C020 5TG 1 靜壓2遍、 動(dòng)壓8遍 / 1.622 20.4 1.87 16.4 1.61 1.60 98.6 合格 2 1.85 16.6 1.59 ZJ1008C020 6TG 1 靜壓2遍、 動(dòng)壓8遍 / 1.622 20.4 1.90 16.6 1.63 1.64 101.1 合格 2 1.91 15.4 1.66 ZJ1008C020 7TG 1 靜壓2遍、 動(dòng)壓8遍 / 1.6
17、22 20.4 1.91 17.0 1.63 1.62 99.9 合格 2 1.89 16.8 1.62 ZJ1008C020 8TG 1 靜壓2遍、 動(dòng)壓8遍 / 1.622 20.4 1.88 15.7 1.62 1.63 100.5 合格 2 1.89 15.5 1.64 表3 檢測編號(hào) 序 號(hào) 取 樣 位 置 最大 干密度(g/cm3) 最優(yōu) 含水率(%) 檢 測 結(jié) 果 不合
18、 格判 定 樁號(hào) 高程(m) 濕密度(g/cm3) 含水 率(%) 干密度(g/cm3) 壓實(shí) 度(%) 單個(gè)值 平均值 ZJ1008C020 9TG 1 靜壓2遍、 動(dòng)壓10遍 / 1.622 20.4 1.94 17.0 1.66 1.66 102.3 合格 2 1.93 16.2 1.66 ZJ1008C021 0TG 1 靜壓2遍、 動(dòng)壓10遍 / 1.622 20.4 1.89 17.0 1.62 1.62 99.9 合格 2 1.90 17.7 1.61 ZJ1008C021 1TG
19、 1 靜壓2遍、 動(dòng)壓10遍 / 1.622 20.4 1.91 16.1 1.65 1.65 101.7 合格 2 1.90 15.1 1.65 ZJ1008C021 2TG 1 靜壓2遍、 動(dòng)壓10遍 / 1.622 20.4 1.86 16.4 1.60 1.61 99.3 合格 1.87 15.6 1.62 8.2碾壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 由于對本地區(qū)土料填筑有比較成熟的經(jīng)驗(yàn),本次直接采用了松鋪厚度35㎝及三種不同碾壓遍數(shù)的碾壓試驗(yàn)。三種碾壓遍數(shù)分別為靜碾2遍+動(dòng)碾6、8、10遍。采用環(huán)刀法試驗(yàn),碾壓結(jié)果分析如下: (
20、1)以天然含水率下(15.1%~17.7%)碾壓效果最優(yōu)。 (2)在不同碾壓遍數(shù)的碾壓結(jié)果中,壓實(shí)遍數(shù)增加,土料壓實(shí)效果明顯,但以靜碾2遍+動(dòng)碾8遍為最佳,繼續(xù)碾壓則容易出現(xiàn)彈簧土或過壓導(dǎo)致土體表面出現(xiàn)裂縫。 土料在天然含水率(15.1%~17.7%)、35cm的松鋪厚度(壓實(shí)厚度25cm),碾壓遍數(shù)為靜碾2遍+動(dòng)碾6、8、10遍條件下,結(jié)果都基本能滿足設(shè)計(jì)壓實(shí)度要求(動(dòng)碾6遍有一點(diǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求),壓實(shí)干密度在1.60 g/cm3~1.65g/cm3之間,平均值為1.625 g/cm3。碾壓試驗(yàn)土料壓實(shí)度在0.98以上,滿足設(shè)計(jì)技術(shù)要求。 8.3施工工藝參數(shù)及控制指標(biāo)確定 通過工藝試
21、驗(yàn)的結(jié)果分析,確定土壩填筑施工工藝參數(shù)及質(zhì)量控制指標(biāo),松鋪厚度35㎝(壓實(shí)厚度25㎝),土料天然含水率為(15.0%~18.0%),碾壓遍數(shù)為靜碾2遍+動(dòng)碾8。機(jī)械采用SD16L推土機(jī)進(jìn)行平整處理,LG520B平面振動(dòng)碾(20t)進(jìn)行碾壓。先靜碾2遍,再振動(dòng)碾壓8遍,用進(jìn)退法碾壓,行駛速度控制在2~3km/h。分段碾壓時(shí)相鄰兩段交接帶碾跡彼此搭接,順碾壓方向搭接長度不小于0.5m,垂直碾壓方向的搭接寬度為1.0m。規(guī)范中(1)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的合理性(5)上下土層的結(jié)合情況及其處理措施。(6)其他施工措施與施工方法,如鋪土、平土、刨土等。是否需要? 9.試驗(yàn)總結(jié)及建議 通過本次現(xiàn)場碾壓試
22、驗(yàn)大致了解了本工程土料場的土料特性,是理論到實(shí)踐的進(jìn)一步深化,確定了土料的鋪土厚度、碾壓遍數(shù)及含水率的控制范圍,對下一步的實(shí)際填筑施工有著非常重要的指導(dǎo)意義。但碾壓試驗(yàn)取土料所占整個(gè)土料場的土料比例非常小,特別是土料的控制干密度與下一步填筑施工的控制范圍可能會(huì)有較大的出入,導(dǎo)致填筑層厚、控制干密度等參數(shù)有較大變化。 (1)在壩體填筑施工過程中,由于填筑物料會(huì)發(fā)生變化,相應(yīng)的含水率及干密度控制范圍也相應(yīng)發(fā)生變化,根據(jù)室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)結(jié)果來看,變化范圍還相對較大,如何在施工過程中隨著物料的發(fā)生變化隨時(shí)調(diào)整控制干密度范圍是下一步填筑工作必須面對和解決的問題。 (2)由于壩體填筑工程量大,如采用環(huán)刀法檢測,則檢測的強(qiáng)度將滿足不了填筑高峰施工強(qiáng)度的要求;因此,建議采用核子密度儀檢測,可以現(xiàn)場出結(jié)果指導(dǎo)施工,以保證施工進(jìn)度需要。 (3)通過碾壓試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),盡管每組土料的含水率和干密度都不相同,導(dǎo)致含水率和干密度相差較大,但只要保證施工工藝及施工程序到位,也能很好的滿足設(shè)計(jì)壓實(shí)指標(biāo)。 (4)由于土料場的土料性質(zhì)的不均勻性,施工過程中必須隨時(shí)根據(jù)取土位置的變化進(jìn)行相關(guān)的室內(nèi)試驗(yàn),確保工作面控制指標(biāo)的及時(shí)變化,反映土料的實(shí)際性質(zhì)。 (5)由于本地區(qū)需量充沛,對工程施工造成較大影響,需做好土料場及填筑區(qū)的排水工作。
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