下水庫面板堆石壩填筑碾壓試驗報告_范本

1、長龍山抽水蓄能電站下水庫面板堆石壩填筑碾壓試驗報告(階段性報告)葛洲壩集團試驗檢測XX公司長龍山試驗室二_年十二月審 批:校 核:編 寫:試 驗:徐斯杰 張振博 白鴻瑋 羅少雄 盛稱心地址:XX省XX市XX縣橫路村 聯(lián)系電話:180*7126目 錄1、概況12、主要編制依據(jù)13、設計技術要求23.1 壩體填筑料技術要求23.2 料源選擇24、 填筑碾壓試驗34.1 試驗目的34.2 試驗項目44.3 試驗準備工作44.4 碾壓試驗方法及步聚44.5 碾壓試驗資源配置84.6 碾壓試驗時間95、試驗小組96、主堆料碾壓試驗成果96.1現(xiàn)場密度試驗檢測成果96.2顆粒級配試驗檢測成果126.3沉降

2、值試驗檢測成果137、次堆料碾壓試驗成果137.1現(xiàn)場密度試驗檢測成果137.2顆粒級配試驗檢測成果157.3沉降值試驗檢測成果168、過渡料碾壓試驗成果178.1現(xiàn)場密度試驗檢測成果178.2顆粒級配試驗檢測成果198.3沉降值試驗檢測成果209、復核碾壓試驗成果219.1主堆料復核試驗成果219.2次堆料復核試驗成果229.3過渡料復核試驗成果2310、后續(xù)試驗說明2511、結論及建議2511.1施工優(yōu)選參數(shù)2511.2壓實機械和參數(shù)261、概況長龍山抽水蓄能電站位于XX省XX縣境內,緊鄰已建天荒坪抽水蓄能電站,地處華東電網負荷中心,至XX縣城公路里程25km,至杭州、上海、南XX市的公路

3、里程分別為80km、175km、180km。長龍山抽水蓄能電站工程裝機規(guī)模2100MW(6350MW),電站樞紐主要由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房及開關站等建筑物組成。建成后主要承擔華東電網調峰、填谷、調頻、調相及緊急事故備用等任務。下庫大壩工程擋水壩采用鋼筋混凝土面板堆石壩,趾板建基面處壩高95.5m,壩軸線處最大壩高100m,壩頂長300.0m,防浪墻頂高程250.2m,壩頂高程249.0m,寬8.0m。壩體從上游向下游依次為墊層區(qū)、過渡層區(qū)、主堆石區(qū)和次堆石區(qū)以及上游大壩輔助防滲區(qū),在周邊縫下游側設置特殊墊層區(qū)。根據(jù)施工總進度要求及施工現(xiàn)狀,為提前確定大壩填筑碾壓參數(shù),減小碾壓試驗

4、對大壩填筑的進度影響,同時對數(shù)字大壩系統(tǒng)應用進行提前測試,特編制本試驗大綱,以指導面板堆石壩碾壓試驗。大壩壩體填筑主要工程量見表1-1。表1-1 壩體填筑主要工程量表序號項目名稱單位工程量1主堆石填筑m13962562次堆石填筑m8248753過渡料m87754反濾料m8405墊層料填筑m403186土方填筑m348997石渣回填m891938大塊石護腳m452609合計萬m244.04注:表中工程量不作結算依據(jù)。2、主要編制依據(jù)(1)長龍山抽水蓄能電站輸水、地下廠房系統(tǒng)及下水庫工程招投標文件(合同編號:CLS/0050)；(2)下水庫混凝土面板堆石壩結構布置圖(1/6)(6/6)；(3)長龍

5、山抽水蓄能電站工程C2標下水庫大壩壩體填筑施工技術要求；(4)下水庫面板堆石壩碾壓試驗大綱；(5)下庫大壩碾壓試驗初步成果及引水隧洞固結灌漿專題討論會會議紀要；(6)相關規(guī)程、規(guī)范(但不限于):水電水利工程土工試驗規(guī)程(DL/T5355-2006)；碾壓式土石壩施工規(guī)范(DL/T5129-2013)；水利水電工程施工測量規(guī)范(DL/T5173-2012)；水利水電工程粗粒土試驗規(guī)程(DL/T5356-2006)。3、設計技術要求3.1 壩體填筑料技術要求下水庫大壩壩體主要材料技術指標見表3.1-1；表3.1-1 壩體填筑材料技術指標表項目填筑材料干密度,kN/m3孔隙率,%最大粒徑,cm滲透系

6、數(shù),cm/s反濾料人工軋制新鮮成品骨料級配良好22.60183墊層料人工軋制新鮮成品骨料級配良好21.40188110-3510-3特殊墊層料人工軋制新鮮成品骨料級配良好21.40184110-41010-4過渡層料弱、微風化、新鮮石料21.161930110-21010-2主堆石料弱、微風化、新鮮石料20.862070110-1次堆石料弱風化、強風化中下部石料20.16211003.2 料源選擇3.2.1 大壩各填筑料源按照設計土石方平衡規(guī)劃,下水庫填筑料源可以采用下庫大壩、地下廠房系統(tǒng)、輸水系統(tǒng)中平洞以下部分、溢洪道、導流泄放洞、道路隧洞、施工支洞以及下庫料場開挖料。下水庫大壩各部分填筑料

7、源見表3.2.1-1。表3.2.1-1 下水庫大壩各填筑料源序號料物名稱料源1特殊墊層料洞挖料,要求飽和抗壓強度50MPa2墊層料洞挖料,要求飽和抗壓強度50MPa3反濾料洞挖料,要求飽和抗壓強度50MPa4過渡料洞挖料及料場開挖料,要求飽和抗壓強度50MPa5主堆石料部分洞挖料、開挖料及料場開挖料,要求飽和抗壓強度50MPa6次堆石料開挖料及料場開挖料,要求飽和抗壓強度40MPa7上游鋪蓋粉質粘土庫盆剝離、壩基開挖或土料場開挖的含粉質土的土料篩選料8上游鋪蓋石渣回填開挖料,要求飽和抗壓強度50MPa9護坡塊石開挖料,要求飽和抗壓強度50MPa10超徑塊石開挖料,要求飽和抗壓強度50MPa3.

8、1.2 大壩各填筑料源技術要求下水大壩各分區(qū)填筑料顆粒級配主要技術要求見表3.1.2-1。筑壩料顆分級配見表3.1.2-2。表3.1.2-1 各分區(qū)填筑料顆粒級配主要技術要求序號料物名稱級配要求1特殊墊層料級配連續(xù),最大粒徑40mm,小于5mm顆粒含量為45%60%。2墊層料級配連續(xù),最大粒徑80mm,小于5mm顆粒含量為30%45%。3反濾料級配連續(xù),最大粒徑30mm,小于5mm顆粒含量為5%20%。4過渡料級配連續(xù),最大粒徑300mm,小于5mm顆粒含量控制在5%20%左右。5主堆石料最大粒徑700mm,小于5mm顆粒含量15%,0.075mm細粒含量110-1圖6.1-1主堆料干密度與碾

9、壓遍數(shù)關系曲線圖6.1-2主堆料干密度與加水量關系曲線從表6.1-1試驗結果分析可得出,當碾壓遍數(shù)為6遍(26t自行式振動碾動碾6遍,下同),加水量為8%,層厚為100cm時,干密度和孔隙率均不滿足設計要求；當碾壓遍數(shù)為8遍,加水量為8%,層厚為100cm時,干密度三個取樣點中有一個取樣點不滿足設計要求,孔隙率滿足設計要求；當碾壓遍數(shù)為10遍,加水量為8%、12%、16%,層厚為100cm時,干密度和孔隙率均滿足設計要求；當碾壓遍數(shù)為10遍,加水量為8%,層厚為80cm時,干密度和孔隙率均滿足設計要求。從表中還可以看出,主堆料碾壓后滲透系數(shù)滿足設計要求。從圖6.1-1分析可得出,主堆料干密度隨

10、碾壓遍數(shù)的增大而增大,且10遍較8遍時的增加幅度不大,故推薦主堆料最佳碾壓遍數(shù)為8遍。從圖6.1-2分析可得出,8%和12%加水量時主堆料干密度比較接近,且均大于16%加水量時的干密度,故推薦最佳加水量為10%,為保證壩體質量,推薦層厚為80cm。6.2顆粒級配試驗檢測成果本場試驗共有6個碾壓參數(shù)組合,碾壓后每個組合取顆粒級配2組,其檢測結果見表6.2-1、表6.2-2和圖6.2-1。表6.2-1 主堆料顆粒級配試驗結果統(tǒng)計表試驗序號篩徑(mm)70050040030020015010060403020105210.50.250.075碾壓前小于某粒徑骨料占總重百分率()10010095.0

11、90.9 84.5 79.3 72.7 63.6 52.5 44.4 33.8 21.9 12.0 6.9 5.5 3.5 2.1 1.2 110010098.1 94.7 89.0 82.8 79.1 70.0 58.3 49.6 37.0 21.2 8.0 4.6 3.6 2.3 1.4 0.8 2100100100. 99.1 86.7 82.2 80.6 70.4 61.3 53.0 40.9 25.0 9.5 5.4 4.3 2.8 1.6 1.0 310010098.7 97.1 93.8 90.3 88.4 77.8 67.9 59.4 48.1 33.1 18.3 10.4 8

12、.3 5.3 3.2 1.9 410097.3 95.7 91.3 82.4 74.4 68.8 56.7 46.7 38.2 28.3 16.7 6.7 3.8 3.0 2.0 1.2 0.7 510098.0 93.6 91.2 87.5 81.8 78.3 69.0 55.5 46.6 33.2 17.8 6.7 3.8 3.0 2.0 1.2 0.7 610010098.8 96.9 94.1 90.3 88.2 79.4 67.4 58.7 43.5 24.6 9.9 5.7 4.5 2.9 1.7 1.0 表6.2-2 主堆料顆粒級配試驗結果統(tǒng)計試驗項目最大粒徑(mm)5mm含量(

13、%)0.075mm含量(%)設計指標700155檢測組數(shù)121212最大值61318.31.9最小值3676.70.7平均值51010.21.0圖6.2-1主堆料顆粒級配曲線圖從表6.2-1、表6.2-2和圖6.2-1可以看出:（1） 主堆料設計要求最大粒徑700mm,小于5mm顆粒含量15%,0.075mm細粒含量5%,除碾壓遍數(shù)為10遍,加水8%,層厚100cm時小于5mm顆粒含量為18.3%不滿足要求外其他均滿足設計要求。（2） 骨料破碎率整體上隨碾壓遍數(shù)的增大而增大,骨料破碎率隨加水量增大沒有明顯規(guī)律,骨料破碎率隨層厚變化沒有明顯規(guī)律。（3） 加水12%的骨料粒徑大于碾壓前其主要原因是

14、鋪料過程中料源不均勻。 6.3沉降值試驗檢測成果主堆料沉降值與碾壓遍數(shù)關系曲線圖見圖6.3-1。圖6.3-1主堆料沉降值與碾壓遍數(shù)關系曲線從圖6.3-1分析可知,主堆料沉降值隨碾壓遍數(shù)的增大而增大,在碾壓遍數(shù)從8遍加到10遍時增加幅度已不大,說明此時填筑壓實效果已較好,可以滿足設計要求。7、次堆料碾壓試驗成果7.1現(xiàn)場密度試驗檢測成果本場試驗共有4個碾壓參數(shù)組合,碾壓后每個組合取現(xiàn)場密度3組,其檢測成果見表7.1-1、圖7.1-1和圖7.1-2。表7.1-1 次堆料現(xiàn)場密度試驗檢測成果統(tǒng)計表碾壓遍數(shù)加水量(%)層 厚(cm)試驗編號濕密度(g/cm3)含水率 (%)干密度(g/cm3)比重孔隙

15、率 (%)881008-12.092.372.042.6523.08-22.122.212.072.6521.98-32.162.352.112.6520.4平均值2.122.312.072.6521.9109-12.182.192.132.6519.69-22.162.282.112.6520.49-32.192.352.142.6519.2平均值2.182.272.132.6519.6101210010-12.202.692.142.6519.210-22.132.622.082.6521.510-32.122.382.072.6521.9平均值2.152.562.102.6520.810

16、812011-12.142.312.092.6521.111-22.092.112.052.6522.611-32.162.252.112.6520.4平均值2.132.222.082.6521.5設計技術要求-2.06-21圖7.1-1次堆料干密度與碾壓遍數(shù)關系曲線圖7.1-2次堆料干密度與加水量關系曲線從表7.1-1試驗結果分析可得出,當碾壓遍數(shù)為8遍,加水量為8%,層厚為100cm時,干密度三個取樣點中有一個取樣點不滿足設計要求,孔隙率不滿足設計要求；當碾壓遍數(shù)為10遍,加水量為8%和12%,層厚為100cm時,干密度和孔隙率均滿足設計要求；當碾壓遍數(shù)為10遍,加水量為8%,層厚為120

17、cm時,干密度三個取樣點中有一個取樣點不滿足設計要求,孔隙率不滿足設計要求。從圖7.1-1分析可得出,次堆料干密度隨碾壓遍數(shù)的增大而增大,且增加幅度較大,故推薦次堆料最佳碾壓遍數(shù)為10遍。從圖7.1-2分析可得出,12%加水量時次堆料干密度較8%加水量時略有降低,推薦最佳加水量為10%,為保證壩體施工質量,推薦層厚為100cm。7.2顆粒級配試驗檢測成果本場試驗共有4個碾壓參數(shù)組合,碾壓后每個組合取顆粒級配2組,其檢測結果見表7.2-1和圖7.2-1。表7.2-1 次堆料顆粒級配試驗結果統(tǒng)計表試驗序號篩徑(mm)100080060040030020015010060403020105碾壓前小于

18、某粒徑骨料占總重百分率()10010090.7 86.5 82.0 71.2 63.2 56.3 46.1 35.3 30.2 20.7 13.0 7.8 810010096.3 93.6 91.5 85.2 81.0 75.9 66.9 55.7 47.0 35.0 18.9 5.0 9100100100.0 100.0 97.1 90.2 84.7 78.3 70.3 60.0 52.6 41.3 26.9 13.2 1010010094.8 94.8 94.0 88.2 84.3 79.7 70.5 58.4 49.9 35.6 18.7 8.3 1110010094.5 92.6 91

19、.3 81.9 76.7 72.1 64.3 54.7 48.4 39.0 28.7 14.9 圖7.2-1次堆料顆粒級配曲線圖從表7.2-1圖7.2-1可以看出:（1） 次堆料設計要求最大粒徑1000mm,碾壓前和碾壓后骨料最大粒徑均滿足設計要求。（2） 骨料破碎率整體上隨碾壓遍數(shù)的增大而增大,但變化幅度較小；骨料碾壓后破碎率隨加水量增大沒有明顯規(guī)律；骨料碾壓后破碎率隨層厚的增大而減小,但變化幅度較小。7.3沉降值試驗檢測成果次堆料沉降值與碾壓遍數(shù)關系曲線圖見圖7.3-1。圖7.3-1次堆料沉降值與碾壓遍數(shù)關系曲線從圖7.3-1分析可知,次堆料沉降值隨碾壓遍數(shù)的增大而增大,碾壓10遍時沉降值

20、在15cm左右。8、過渡料碾壓試驗成果8.1現(xiàn)場密度試驗檢測成果本場試驗共有5個碾壓參數(shù)組合,碾壓后每個組合取現(xiàn)場密度6組,其檢測成果見表8.1-1、圖8.1-1和圖8.1-2。圖8.1-1過渡料干密度與碾壓遍數(shù)關系曲線圖8.1-2過渡料干密度與加水量關系曲線表8.1-1 過渡料現(xiàn)場密度試驗檢測成果統(tǒng)計表碾壓遍數(shù)加水量(%)層 厚(cm)試驗編號濕密度(g/cm3)含水率 (%)干密度(g/cm3)比重孔隙率 (%)滲透系數(shù)(cm/s)685013-12.232.292.182.6517.713-22.212.332.162.6518.513-32.202.262.152.6518.913-4

21、2.232.832.172.6518.113-52.252.542.192.6517.413-62.222.312.172.6518.1平均值2.222.432.172.6518.1885014-12.252.942.192.6517.414-22.232.452.182.6517.714-32.232.812.172.6518.114-42.302.932.232.6515.814-52.272.412.222.6516.214-62.222.372.172.6518.1平均值2.252.652.192.6517.48125015-12.272.792.212.6516.66.6610-21

22、5-22.272.332.222.6516.215-32.292.262.242.6515.515-42.242.632.182.6517.715-52.252.352.202.6517.015-62.302.472.242.6515.5平均值2.272.472.222.6516.21616-12.212.582.152.6518.95.8810-216-22.262.712.202.6517.016-32.222.672.162.6518.516-42.192.392.142.6519.216-52.252.542.192.6517.416-62.252.452.202.6517.0平均值2

23、.232.562.172.6518.1884017-12.242.112.192.6517.46.6610-217-22.242.142.192.6517.417-32.272.102.222.6516.217-42.262.282.212.6516.617-52.232.172.182.6517.717-62.262.362.212.6516.6平均值2.252.192.22.6517設計技術要求-2.16-19A10-2從表8.1-1試驗結果分析可得出,當碾壓遍數(shù)為6遍,加水量為8%,層厚為50cm時,干密度六個取樣點中有一個取樣點不滿足設計要求,孔隙率滿足設計要求；當碾壓遍數(shù)為8遍,加水

24、量為8%、12%,層厚為50cm時,干密度和孔隙率均滿足設計要求；當碾壓遍數(shù)為8遍,加水量為16%,層厚為50cm時,干密度六個取樣點中有兩個取樣點不滿足設計要求,孔隙率滿足設計要求；當碾壓遍數(shù)為8遍,加水量為12%,層厚為40cm時,干密度和孔隙率均滿足設計要求。從圖8.1-1分析可得出,過渡料干密度隨碾壓遍數(shù)的增大而增大,碾壓8遍時干密度較碾壓6遍時增加幅度較小,故推薦碾壓遍數(shù)為6遍。從圖8.1-2分析可得出,過渡料干密度隨加水量增大先增大后減小,12%加水量時干密度大于8%和16%加水量時干密度,故推薦加水量為12%,為保證壩體質量,推薦層厚為40cm。8.2顆粒級配試驗檢測成果本場試驗

25、共有5個碾壓參數(shù)組合,碾壓后每個組合取顆粒級配4組,其檢測結果見表8.2-1和圖8.2-1。表8.2-1 過渡料顆粒級配試驗結果統(tǒng)計表試驗序號篩徑(mm)30020015010060403020105210.80.30.1上包線小于某粒徑骨料占總重百分率()88.473.962.254.845.331.12010.34.63碾壓前10088.378.372.061.451.342.731.016.87.54.33.42.21.30.81310089.985.576.867.259.948.137.025.614.57.34.52.82.51.51410092.788.584.875.766.6

26、57.544.828.913.67.84.13.02.41.41510095.389.487.175.961.852.038.224.611.76.54.02.61.81.21610091.286.583.574.664.756.241.927.513.86.64.42.92.11.31710093.390.084.372.163.050.434.116.36.13.82.11.61.30.8下包線1008473594231.92619.211.15從表8.2-1和圖8.2-1可以看出:（1） 過渡料設計要求最大粒徑300mm,小于5mm顆粒含量控制在5%20%左右,碾壓前和碾壓后骨料最大粒徑

27、均和小于5mm顆粒含量滿足設計要求。（2） 碾壓前及碾壓6遍的骨料級配滿足上下包線要求,碾壓8遍的骨料級配部分粒徑超出了上包線。（3） 骨料碾壓后的破碎率隨碾壓遍數(shù)的增大而增大,隨加水量和層厚增大沒有明顯規(guī)律。圖8.2-1過渡料顆粒級配曲線圖8.3沉降值試驗檢測成果次堆料沉降值與碾壓遍數(shù)關系曲線圖見圖8.3-1。圖8.3-1過渡料沉降值與碾壓遍數(shù)關系曲線從圖8.3-1分析可知,過渡料沉降值隨碾壓遍數(shù)的增大而增大,碾壓6遍時沉降值在8cm左右。9、復核碾壓試驗成果20_年11月28日監(jiān)理組織業(yè)主、設計等相關單位,對碾壓試驗前期成果及初步推薦參數(shù)進行了討論,會議紀要明確按照以下參數(shù)進行復核試驗:主

28、堆料采用碾壓遍數(shù)8遍、加水量10%、層厚80cm進行復核試驗；次堆料采用碾壓遍數(shù)10遍、加水量10%、層厚100cm進行復核試驗；過渡料采用碾壓遍數(shù)6遍、加水量12%、層厚40cm進行復核試驗。9.1主堆料復核試驗成果9.1.1現(xiàn)場密度試驗檢測成果本場試驗共有1個碾壓參數(shù)組合,碾壓后每個組合取現(xiàn)場密度3組,其檢測成果見表9.1.1-1。表9.1.1-1 主堆料復核試驗現(xiàn)場密度試驗檢測成果統(tǒng)計表碾壓遍數(shù)加水量(%)層 厚(cm)試驗編號濕密度(g/cm3)含水率 (%)干密度(g/cm3)比重孔隙率 (%)滲透系數(shù)(cm/s)810807-12.202.782.142.6519.21.2510-17-22.222.452.172.6518.17-32.202.382.152.6518.9平均值2.212.542.152.6518.9從表9.1.1-1復核試驗成果可知,碾壓遍數(shù)為8遍、加水量為10%、層厚為80cm時,主堆料的干密度、孔隙率和滲透系數(shù)均滿足設計要求。9.1.2顆粒級配試驗檢測成果本場試驗共