水利工程論文-溫州電廠二期工程灰壩填筑碾壓試驗(yàn)分析.doc

水利工程論文-溫州電廠二期工程灰壩填筑碾壓試驗(yàn)分析摘要：基于灰壩現(xiàn)場(chǎng)爆破開(kāi)采石料的級(jí)配特征及壩體堆石料的現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)結(jié)果，分析了與堆石體壓實(shí)效果相關(guān)的主要因素?碾壓遍數(shù)、鋪筑厚度、加水量、石料級(jí)配等，提供了滿足設(shè)計(jì)要求的施工技術(shù)參數(shù)：鋪筑厚度100cm(主堆石區(qū))、120cm(下游堆石區(qū))，碾壓6遍，加水10？行車速度3kmh.關(guān)鍵詞：灰壩碾壓堆石壩壩料級(jí)配溫州電廠二期工程溫州電廠二期工程灰壩位于電廠西北部的永嘉縣烏牛鎮(zhèn)西岙村西山谷中，距電廠約15km.永久性樞紐由上壩公路、灰壩、溢洪道、灰水處理小區(qū)和排水構(gòu)筑物組成.灰壩坐臥于卵礫石層上，壩體為碾壓堆石結(jié)構(gòu)，是透水壩，初級(jí)壩壩頂高45.0m，以后分級(jí)加高.壩頂寬5.0m，長(zhǎng)185.0m，最大壩高34.0m，上下游邊坡均為11.5，25.0m高程和35.0m高程各設(shè)兩道寬為2.0?m的馬道.堆石的壓實(shí)是控制堆石壩質(zhì)量的關(guān)鍵.堆石壩的壓實(shí)與石質(zhì)、最大粒徑、級(jí)配和碾壓機(jī)械、層厚、遍數(shù)等有關(guān)，為此進(jìn)行了碾壓試驗(yàn).碾壓試驗(yàn)的目的為：a.核查爆破試驗(yàn)的石料壓實(shí)后是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)壓實(shí)的孔隙率.b.檢查壓實(shí)機(jī)具的性能是否能滿足施工要求.c.選定合理的碾壓參數(shù)：鋪料厚度遍數(shù)、加水量和石料級(jí)配.d.確定有關(guān)質(zhì)量控制的技術(shù)要求和檢測(cè)方法.1碾壓試驗(yàn)場(chǎng)地的布置堆石場(chǎng)地面積24m37m，碾壓試驗(yàn)場(chǎng)地面積以長(zhǎng)邊為軸線方向劃分4.5m4.5m的3個(gè)試驗(yàn)小塊，布置成1.5m1.5m的方格網(wǎng)，方格網(wǎng)點(diǎn)即為測(cè)點(diǎn)，離邊緣不小于2m（見(jiàn)圖1）.2壩料控制指標(biāo)壩體堆石料要求為新鮮石料破碎而成，濕抗壓強(qiáng)度大于100?MPa，軟化系數(shù)不小于0.85，干密度不小于2?550kg/m3，碾壓后堆石孔隙率主堆石區(qū)不大于28，下游堆石區(qū)不大于30.上壩石料要求級(jí)配良好，最大塊徑為填筑厚度的2/3，平均粒徑不小于100mm，料徑小于5mm的細(xì)料含量不得超過(guò)5.3壩體堆石料的物理性質(zhì)堆石料來(lái)源于壩區(qū)料場(chǎng)，其物理性質(zhì)滿足設(shè)計(jì)要求，檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1.4壩料級(jí)配（爆破開(kāi)采）A，B兩份試樣進(jìn)行了篩分試驗(yàn)，最大粒徑為770mm，細(xì)粒料含量小于5，不均勻系數(shù)CU5,曲率系數(shù)CC3，屬級(jí)配良好，級(jí)配曲線見(jiàn)圖2(爆破石料CU和CC計(jì)算參數(shù)及篩分試驗(yàn)參數(shù)見(jiàn)表2和表3).5填筑碾壓后取樣篩分試驗(yàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)碾壓后的石料分層取樣進(jìn)行篩分試驗(yàn)，結(jié)果表明堆石料級(jí)配良好，其級(jí)配曲線見(jiàn)圖3（碾壓石料CU和CC計(jì)算參數(shù)及篩分試驗(yàn)參數(shù)見(jiàn)表4和表5）.6碾壓試驗(yàn)結(jié)果分析根據(jù)碾壓試驗(yàn)大綱所提供的碾壓參數(shù)組合，利用逐步收斂法，在不同區(qū)塊上選擇最佳碾壓遍數(shù)、最佳灑水量及鋪料厚度，來(lái)優(yōu)化各壓實(shí)參數(shù).根據(jù)中國(guó)水利水電第十二工程局多座堆石壩施工經(jīng)驗(yàn)，壓實(shí)機(jī)械采用14t振動(dòng)碾平碾而不做其他壓實(shí)機(jī)械對(duì)比試驗(yàn)；碾壓行走速度為3km/h，不做其他對(duì)比試驗(yàn).類似工程實(shí)例表明，行車速度為3.0km/h及4.5km/h時(shí)碾壓效率較高，目前一般推薦振動(dòng)碾壓時(shí)的行走速度為35km/h.現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6.a.碾壓遍數(shù)對(duì)壓實(shí)效果的影響.當(dāng)鋪層厚度及行車速度相同時(shí)，傳遞至堆石的能量與碾壓遍數(shù)成正比，即碾壓遍數(shù)越大堆石干密度越大，相應(yīng)的孔隙率也越?。ㄒ?jiàn)圖4）.從試驗(yàn)結(jié)果看，碾壓6遍可滿足設(shè)計(jì)孔隙率指標(biāo)要求.b.鋪筑厚度對(duì)壓實(shí)效果的影響.在相同加水量、相同碾壓遍數(shù)條件下，堆石鋪料層厚度愈薄愈容易碾壓密實(shí)（見(jiàn)圖5），所需的壓實(shí)功愈小，干密度最易于提高，但并非鋪層厚度愈薄對(duì)施工愈有利.結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果及國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，10001200mm.c.加水量對(duì)壓實(shí)效果的影響.加水的目的是使石料浸濕，軟化細(xì)粒，并降低粗料無(wú)