四川省古蔺县观文水库工程坝体填筑料现场碾压试验成果报告.docx

1、四川省古蔺县观文水库工程坝体填筑料现场碾压试验成果报告 四川省古蔺县观文水库工程坝体填筑料现场碾压试验成果报告四川恒固建设工程检测有限公司二一五年十二月三十日审 批： 校 核： 报告编写： 检测人员： 1 工程概况观文水库是以农业灌溉为主、兼顾乡村供水等综合利用的中型水利工程。工程由水库枢纽和灌区渠系两部分工程组成，该工程为等工程，水库枢纽主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，渠道为5级建筑物。水库枢纽工程主要建筑物包括拦河大坝、岸边溢洪道、取水（兼放空）隧洞等建筑物，拦河大坝为沥青混凝土心墙堆石坝，最大坝高44.0m，正常蓄水位1090.00m，相应库容1058万m3，总库容1348万m3。坝

2、体主要由沥青混凝土心墙防渗体及坝壳填料组成，大坝填料主要有上游护坡下级配碎石垫层、上游堆石料（及下游排水区料）、沥青混凝土心墙上（下）游过渡层、下游弱风化区、下游强风化料区、下游反滤料区。1055.00m高程以下为排水区，填筑料指标与上游堆石料相同，1056.00m高程以上采用强、弱风化灰岩填筑，1055.001056.00m高程之间为1.0m厚的反滤料。设计除下游弱风化和强风化料区计划采用利用料外，其余均采用阴阳山料场开采的新鲜灰岩。本次试验采用的上游堆石料及下游排水区料（限制最大粒径800mm）、下游弱风化料（限制最大粒径500mm）、下游强风化料区（限制最大粒径400mm）、下游反滤料（

3、限制最大粒径300mm）均来源于阴阳山料场。2 试验目的（1）、核实坝料设计填筑标准的合理性；（2）、确定达到设计填筑压实标准的经济合理的施工参数（包括碾压设备类型、机械参数、施工参数）；（3）、研究填筑施工工艺。（4）、通过现场碾压试验，提出有关质量控制的技术要求和检验方法。3 试验依据（1）、碾压式土石坝施工规范（DL/T5129-2013）；（2）、土工试验规程（SL237-1999）；（3）、相关设计文件。4 填筑碾压试验的基本技术条件4.1 填筑材料的主要技术指标要求依据设计文件，试验材料技术要求见表4-1-1。沥青混凝土心墙上（下）游过渡层碾压试验结合沥青混凝土现场碾压试验实施，不

4、在本次试验中进行碾压试验。表4-1-1 堆石体分区主要填筑参数表序号分区名称填筑材料P5(%)P0.075(%)设计干密度(g/cm3)孔隙率(%)最大粒径(mm)1上游堆石料（及下游排水区料）新鲜灰岩2052.18228002下游弱风化料（限制最大粒径500mm）新鲜灰岩2552.18215003下游强风化料（限制最大粒径400mm）新鲜灰岩2552.18194004下游反滤料新鲜灰岩3552.20203004.2 压实设备本次试验选用25.5吨洛阳路通重工机械有限公司生产的LT626S型压路机。4.3填筑碾压试验基本工序和实施要求4.3.1填筑碾压试验基本工序（1）试验场地平整及压实试验场

5、地用与试验相同的材料铺筑40cm50cm厚，平整碾压密实，一般碾压12遍15遍，对于反滤料要求试验场地表面不平整度不超过5cm,对于其它料要求试验场地表面不平整度不超过10cm。（2）试验场地的布置试验场地布置在大坝下游混凝土拌合站旁，堆石料等试验场地尺寸（3025）米，反滤料试验场地尺寸（1819）米。试验场地划分三个测试块段，堆石料、下游弱风化料、下游强风化料每个测试块段尺寸为6m10m，反滤料每个测试块段尺寸为4m8m，按碾压试验要求的取样点均匀的分布在试验场地内，并在试验场地周围布置固定的控制点，测量高程。另外弱风化料、堆石料在每个测试块段按1.5m1.5m方格网，反滤料在每个测试块段

6、按1.0m1.0m方格网布沉降测量点及预定取样点，做好标记，测量高程。填筑碾压试验场地见图4-3-1、图4-3-2、图4-3-3。 3.5m 36m 3.5m10m 10m 10m图4-3-1 弱风化料辗压试验场地平面布置图 3.5m 36m 3.5m10m 10m 10m图4-3-2 堆石料辗压试验场地平面布置图 3.5m 34m 3.5m5m 8m 5m图4-3-3 反滤料辗压试验场地平面布置图（3）材料的铺筑弱风化料、堆石料采用进占法铺料，反滤料采用退铺法铺料，挖掘机整平，铺筑厚度误差为铺筑层厚度的10%，并测量高程，以确保填筑料松铺厚度。（4）碾压平行于坝轴线前进后退法碾压，前进一趟再

7、原位退回算一遍，错车搭接以22cm为宜，每两遍的搭接处要错位，严禁漏压、过压，碾压行车速度为（23）km/h。碾压试验时首先全场无振碾1遍，再进行有振碾压。（5）压实后的检查试验（a）、记录使用的运输设备、卸料方式及铺料方法。（b）、每一场次碾压结束后，分别进行密度、含水率、颗粒分析试验。（c）、压实后测量试验场内均匀分布的取样点及沉降点高程，计算压实前后填土的厚度及沉降量。（d）、对于弱风化料、强风化料、堆石料、反滤料观察记录表面石料压碎及堆石架空情况。4.3.2试验方法（1）、密度试验：采用灌水法。灌水法试坑直径以2倍3倍控制，试验取样应取至压实层底部。 （2）、颗粒级配试验：采用筛析法。

8、5 料源的试验成果及颗粒级配试验成果分析碾压试验前对阴阳山料场上游堆石料（及下游排水区料）、下游弱风化料（限制最大粒径500mm）、下游强风化料（限制最大粒径400mm）、下游反滤料进行了比重试验，比重检测结果见表5-1。表5-1 比重检测结果颗粒粒径(mm)55填筑材料名称上游堆石料（及下游排水区料）、下游弱风化料（限制最大粒径500mm）、下游强风化料（限制最大粒径400mm）、下游反滤料比重2.7002.720碾压试验前对阴阳山料场上游堆石料（ 及下游排水区料）、下游弱风化料（限制最大粒径500mm）、下游强风化料（限制最大粒径400mm）、下游反滤料进行了颗粒级配分析试验，颗粒级配试验

9、成果见表5-2表5-5，实测颗粒级配曲线见图5-1图5-4。从检测成果可以看出，阴阳山料场的上游堆石料（及下游排水区料）、下游弱风化料（限制最大粒径500mm）、下游强风化料（限制最大粒径400mm）、下游反滤料的P5、P0.075均满足设计要求。表5-2 阴阳山料场上游堆石料（及下游排水区料）全级配试验成果表填筑料名称小于某粒径(mm)的总土质量百分数(%)80060040020010080604020105210.50.250.075上游堆石料（及下游排水区料）100.095.591.274.364.858.548.740.027.422.116.210.16.94.92.71.3图5-1

10、 阴阳山料场上游堆石料（及下游排水区料）颗粒级配曲线表5-3 阴阳山料场下游弱风化料（限制最大粒径500mm）全级配试验成果表填筑料名称小于某粒径(mm)的总土质量百分数(%)/60040020010080604020105210.50.250.075下游弱风化料（限制最大粒径500mm）/100087.881.869.155.745.934.221.717.813.28.25.73.91.61.2图5-2 阴阳山料场下游弱风化料（限制最大粒径500mm）颗粒级配曲线表5-4 阴阳山料场下游强风化料（限制最大粒径400mm）全级配试验成果表填筑料名称小于某粒径(mm)的总土质量百分数(%)/4

11、0020010080604020105210.50.250.075下游强风化料（限制最大粒径400mm）/100.079.566.958.051.244.334.527.519.311.59.15.53.22.2图5-3 阴阳山料场下游强风化料（限制最大粒径400mm）颗粒级配曲线表5-5 阴阳山料场下游反滤料全级配试验成果表填筑料名称小于某粒径(mm)的总土质量百分数(%)/40020010080604020105210.50.250.075下游反滤料/100.084.271.663.054.746.035.429.721.110.26.83.62.61.7图5-4 阴阳山料场下游反滤料颗粒

12、级配曲线6 碾压试验取得的主要成果6.1上游堆石料（及下游排水区料）碾压试验成果进行了天然含水状态上游堆石料（及下游排水区料）松铺厚度为80cm、100cm的2场碾压试验，碾压遍数均为6遍、8遍、10遍。天然含水状态上（下）游堆石料不同松铺厚度和不同碾压遍数碾压后干密度、孔隙率、含水率试验成果见表6-1-1，沉降成果见表6-1-2，颗粒级配试验成果见表6-1-3、图6-1-1、图6-1-2。表6-1-1 天然含水状态上游堆石料（及下游排水区料）碾压后干密度、孔隙率、含水率试验成果表松铺厚度碾压遍数干密度(g/cm3)平均值(g/cm3)比重平均值孔隙率(%)平均值(%)含水率(%)平均值(%)

13、80cm62.092.082.71692.716923.123.21.92.02.082.716923.42.282.142.142.71752.717621.321.41.61.82.132.717621.62.1102.172.162.71802.717820.220.61.61.82.152.717520.92.1100cm62.062.052.71722.716924.224.62.52.52.042.716624.92.582.122.112.71692.717022.022.41.71.92.102.717022.72.1102.142.142.71722.717221.221.4

14、2.02.02.132.717321.62.0设计要求2.18/22/说明：表格中“比重”是根据各级颗粒比重计算的平均比重。 表6-1-2 上游堆石料（及下游排水区料）碾压沉降测量成果表填筑料状态松铺厚度(cm)碾压遍数沉降率（）天然含水状态8066.088.81010.010066.289.41010.5表6-1-3 上游堆石料（及下游排水区料）碾压后颗粒级配试验成果表 粒径(mm)试验值小于某粒径(mm)的总土质量百分数(%)80060040020010080604020105210.50.250.075铺层厚度80cm6遍-1100.0 89.1 81.8 61.2 48.8 45.5

15、39.5 32.0 22.5 19.2 15.6 10.3 8.8 6.4 5.6 1.3 6遍-2100.0 89.7 74.6 64.9 51.8 48.8 43.5 35.8 25.0 21.3 15.6 8.5 6.4 2.9 1.6 0.9 8遍-1100.0 86.0 74.5 64.9 50.6 44.9 39.5 32.2 24.2 16.9 12.3 5.6 4.5 2.6 1.8 1.1 8遍-2100.0 92.5 82.1 65.4 47.7 42.7 36.0 27.7 19.6 16.8 11.9 5.5 3.8 1.6 0.9 0.9 10遍-1100.0 86.

16、7 80.0 66.0 47.8 42.1 35.2 27.8 18.9 14.4 10.2 5.9 4.8 2.6 1.7 0.8 10遍-2100.0 89.0 76.9 62.3 48.1 43.6 36.8 27.9 20.2 17.0 12.6 6.6 4.9 2.1 1.3 0.8 平均值100.0 88.8 78.3 64.1 49.1 44.6 38.4 30.6 21.7 17.6 13.0 7.1 5.5 3.0 2.2 1.0 最大值100.0 92.5 82.1 66.0 51.8 48.8 43.5 35.8 25.0 21.3 15.6 10.3 8.8 6.4 5

17、.6 1.3 最小值100.0 86.0 74.5 61.2 47.7 42.1 35.2 27.7 18.9 14.4 10.2 5.5 3.8 1.6 0.9 0.8 铺层厚度100cm6遍-1100.0 94.5 86.7 72.5 58.0 51.7 44.1 34.9 24.7 20.4 14.0 7.4 5.6 2.6 1.6 1.5 6遍-2100.0 96.0 88.3 77.8 61.2 54.7 47.4 38.8 29.2 23.9 16.9 10.1 7.0 4.4 3.2 1.4 8遍-1100.0 95.3 89.3 75.2 60.2 53.4 46.0 38.0

18、 27.4 21.9 15.3 8.6 6.8 3.5 2.2 1.4 8遍-2100.0 93.0 87.7 74.9 64.2 57.7 50.2 38.3 27.9 22.4 15.2 8.3 6.5 3.5 2.3 1.5 10遍-1100.0 91.9 88.6 81.4 74.1 66.8 56.3 44.2 29.8 22.4 14.2 7.4 5.8 3.1 2.1 1.8 10遍-2100.0 96.5 89.3 72.7 60.8 52.9 45.0 35.7 24.1 19.5 13.4 7.0 5.3 2.5 1.5 1.2 平均值100.0 94.5 88.3 75.

19、8 63.1 56.2 48.2 38.3 27.2 21.8 14.8 8.1 6.2 3.3 2.2 1.5 最大值100.0 96.5 89.3 81.4 74.1 66.8 56.3 44.2 29.8 23.9 16.9 10.1 7.0 4.4 3.2 1.8 最小值100.0 91.9 86.7 72.5 58.0 51.7 44.1 34.9 24.1 19.5 13.4 7.0 5.3 2.5 1.5 1.2 设计要求/20/5图6-1-1 松铺80cm上游堆石料（及下游排水区料）碾压后颗粒大小分配曲线图6-1-2 松铺100cm上游堆石料（及下游排水区料）碾压后颗粒大小分配

20、曲线6.2上游堆石料（及下游排水区料）碾压试验成果分析6.2.1碾压遍数与上游堆石料（及下游排水区料）干密度的关系天然含水状态上游堆石料（及下游排水区料）不同松铺厚度下碾压遍数与压实干密度的关系曲线见图6-2-1，从图可以看出，上（下）游堆石料压实干密度是随着碾压遍数的增加而增加。图6-2-1 天然含水状态上游堆石料（及下游排水区料）不同松铺厚度下碾压遍数与压实干密度的关系图6.2.2碾压遍数与上游堆石料（及下游排水区料）孔隙率的关系天然状态上游堆石料（及下游排水区料）不同松铺厚度下碾压遍数与孔隙率的关系曲线见图6-2-2，从图可以看出，上游堆石料（及下游排水区料）孔隙率是随着碾压遍数的增加而

21、减小。6.2.3沉降率与碾压遍数的关系天然含水状态上游堆石料（及下游排水区料）沉降率与碾压遍数关系曲线见图6-2-3，从图可以看出，沉降率是随着碾压遍数的的增加而增加的。图6-2-2 天然状态上游堆石料（及下游排水区料）不同松铺厚度下碾压遍数与孔隙率的关系图图6-2-3 天然含水状态上游堆石料（及下游排水区料）沉降率与碾压遍数关系曲线6.3下游弱风化料（限制最大粒径500mm）碾压试验成果进行了天然含水状态下游弱风化料（限制最大粒径500mm）松铺厚度为70cm的1场碾压试验，碾压遍数为10遍。天然含水状态下游弱风化料（限制最大粒径500mm）碾压后干密度、孔隙率、含水率试验成果见表6-3-1

22、，沉降成果见表6-3-2，颗粒级配试验成果见表6-3-3、图6-3-1。表6-3-1 天然含水状态下游弱风化料（限制最大粒径500mm）碾压后干密度、孔隙率、含水率试验成果表松铺厚度碾压遍数干密度(g/cm3)平均值(g/cm3)比重平均值孔隙率(%)平均值(%)含水率(%)平均值(%)70cm102.122.142.71732.717422.021.32.32.02.162.717420.51.82.142.717621.32.0设计要求2.18/21/说明：表格中“比重”是根据各级颗粒比重计算的平均比重。 表6-3-2 下游弱风化料（限制最大粒径500mm）碾压沉降测量成果表填筑料状态松铺

23、厚度(cm)碾压遍数沉降率（）天然含水状态70109.6表6-3-3 下游弱风化料（限制最大粒径500mm）碾压后颗粒级配试验成果表 粒径(mm)试验值小于某粒径(mm)的总土质量百分数(%)80060040020010080604020105210.50.250.075铺层厚度70cm10遍-1/100.0 90.4 84.1 71.0 57.2 47.1 35.0 22.1 18.3 13.6 8.8 5.5 3.6 2.2 1.2 10遍-2/100.0 88.1 66.3 52.2 44.7 37.4 29.4 21.1 17.7 12.9 9.2 7.2 4.7 3.8 0.9 10

24、遍-3/100.0 79.9 63.2 46.4 40.0 33.9 26.5 18.6 15.9 11.8 6.5 4.7 2.5 1.7 1.1 平均值/100.0 86.1 71.2 56.5 47.3 39.5 30.3 20.6 17.3 12.8 8.2 5.8 3.6 2.6 1.1 最大值/100.0 90.4 84.1 71.0 57.2 47.1 35.0 22.1 18.3 13.6 9.2 7.2 4.7 3.8 1.2 最小值/100.0 79.9 63.2 46.4 40.0 33.9 26.5 18.6 15.9 11.8 6.5 4.7 2.5 1.7 0.9

25、设计要求/25/5图6-3-1 松铺70cm下游弱风化料（限制最大粒径500mm）碾压后颗粒大小分配曲线6.4下游强风化料（限制最大粒径400mm）碾压试验成果进行了天然含水状态下游强风化料（限制最大粒径400mm）松铺厚度为60cm的1场碾压试验，碾压遍数为10遍。天然含水状态下游强风化料（限制最大粒径400mm）碾压后干密度、孔隙率、含水率试验成果见表6-4-1，沉降成果见表6-4-2，颗粒级配试验成果见表6-4-3、图6-4-1。表6-4-1 天然含水状态下游强风化料（限制最大粒径400mm）碾压后干密度、孔隙率、含水率试验成果表松铺厚度碾压遍数干密度(g/cm3)平均值(g/cm3)比重平均值孔隙率(%)平均值(%)含水率(%)平均值(%)60cm102.162.172.71662.716520.520.31.82.12.182.716819.82.12.162.71622