膠凝砂礫石筑堤試驗技術(shù)要求 2012.2.29

1、岷江航電樞紐工程岷江航電樞紐工程膠凝砂礫石筑堤試驗技術(shù)要求膠凝砂礫石筑堤試驗技術(shù)要求廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計研究院2012 年 2 月 南寧批 準(zhǔn)： 核 定： 審 查： 校 核： 編 寫： 目目 錄錄1 前言前言.12 試驗的主要內(nèi)容試驗的主要內(nèi)容.12.1 室內(nèi)試驗.12.2 室外試驗.12.2.1 碾壓膠凝砂礫石料混凝土現(xiàn)場試驗.12.2.2 變態(tài)膠凝砂礫石料混凝土現(xiàn)場試驗.12.2.3 基礎(chǔ)處理現(xiàn)場試驗.12.2.4 內(nèi)部觀測.13 引用標(biāo)準(zhǔn)引用標(biāo)準(zhǔn).14 總則總則.25 原材料原材料.26 配合比試驗配合比試驗.37 現(xiàn)場試驗現(xiàn)場試驗.47.1 拌和.47.2 運輸.47.3 卸料和平倉.

2、57.4 碾壓.57.5 層、縫面處理.67.6 變態(tài)膠凝砂礫石料澆筑.67.7 基礎(chǔ)處理.77.8 養(yǎng)護和防護.77.9 特殊氣象條件下的施工.78 碾壓及變態(tài)膠凝砂礫石混凝土性能檢測碾壓及變態(tài)膠凝砂礫石混凝土性能檢測.8Comment l1: 水工編寫？Comment l2: 作為永久建筑物，建議進行室內(nèi)試驗。Comment l3: 強度？11 前言前言膠凝砂礫石（Cemented Sand and Gravel，簡稱CSG）筑壩技術(shù)是在碾壓混凝土筑壩技術(shù)和面板堆石筑壩技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型壩，是采用水和少量的膠凝材料（水泥和粉煤灰）與砂、礫石或河卵石拌和，經(jīng)振動壓實，固結(jié)后成為擋

3、水建筑物。但由于CSG與碾壓混凝土、松散的砂礫石有著本質(zhì)的不同，因此決定了CSG壩的施工工藝與碾壓混凝土壩和堆石面板壩的施工工藝和技術(shù)要求不完全相同。2 試驗的主要內(nèi)容試驗的主要內(nèi)容包括室內(nèi)試塊的試驗，和原位試驗?？紤]到在砂卵礫石層上建剛性壩，而且原型試驗缺乏一定的試驗條件，故條件許可時，對于原位試驗建議先進行模型試驗，以模擬運行工況和洪水漫頂工況等極不利條件；且在模型試驗中，可以模擬砂卵石層厚度變化極不利條件下，對堤防的不均勻沉降的影響。在對模型試驗的成果進行分析和整理后，對設(shè)計進行調(diào)整；最后在原位進行筑堤試驗，此階段主要是研究施工工藝，且對模型試驗的成果進行復(fù)核。2.12.1 室內(nèi)試驗室內(nèi)

4、試驗通過試驗研究探討碾壓膠凝砂礫料筑壩原材料特性、配合比，提出符合工程設(shè)計和滿足實際施工要求的配合比及工藝要求，以計算和評價其經(jīng)濟性。材料試驗具體工作內(nèi)容有：碾壓膠凝砂礫料拌合物的VC值與用水量間的關(guān)系；碾壓膠凝砂礫料拌合物的容重與砂率間的關(guān)系；碾壓膠凝砂礫料抗壓強度與砂率間的關(guān)系；碾壓膠凝砂礫料抗壓強度與膠凝材料用量間的關(guān)系；碾壓膠凝砂礫料試件尺寸與抗壓強度間的關(guān)系；碾壓膠凝砂礫料材料彈模、拉伸、抗剪斷力學(xué)性能試驗；碾壓膠凝砂礫料滲透性能試驗。 ；滲透溶蝕性試驗 。2.22.2 室外試驗室外試驗2.2.1 碾壓膠凝砂礫石料混凝土現(xiàn)場試驗2.2.1.1 采用斜向坡，不設(shè)模板；2.2.1.2 背

5、水面垂直階梯，采用鋼模板水平拉模固定。2.2.2 變態(tài)膠凝砂礫石料混凝土現(xiàn)場試驗Comment l4: 水工是否要求？Comment l5: 水工是否要求？22.2.3 基礎(chǔ)處理現(xiàn)場試驗 為更好的研究膠凝砂礫石筑壩技術(shù)修筑的堤防與 TRD 工法施工的防滲墻的聯(lián)合功效，試驗地點與 TRD 工法試驗為同一地點。即布置于塘壩鄉(xiāng)防洪堤中段。鉆孔 FZK39 附近。和 TRD 工法防滲墻結(jié)合，長度為 60m，布置一道沉降縫，沉降縫設(shè)止水。 地基承載力需要 350kpa 以上，如不滿足，需進行夯實等處理。2.2.4 2 試驗斷面見附圖內(nèi)部觀測2.2.3 監(jiān)測儀器埋設(shè)監(jiān)測儀器埋設(shè)(1).建議在堤頂設(shè)置四個觀

6、測墩，在堤頂均勻布置，以觀測整體沉降值；(2).建議設(shè)置滲壓觀測斷面三個，每個斷面埋設(shè) 5 個滲壓計，共需滲壓計 15 個；(3).建議在堤防背水面?zhèn)仍O(shè)置一量水堰，以測量滲漏量；(4).建議應(yīng)力應(yīng)變觀測斷面設(shè)置三個，堤身每個斷面分兩層布設(shè)，且在基底也作為一觀測層，每層埋設(shè)應(yīng)變儀 3 個，共需應(yīng)變儀 27 個；(5).建議上下游各設(shè)一數(shù)字式電水平尺，測量基礎(chǔ)的沉降量；(6).建議溫度監(jiān)測斷面設(shè)置三個，每個監(jiān)測斷面分三層，每層埋設(shè) 3 個溫度計，共需溫度計 27 個。2.2.4 試驗工況試驗工況建議試驗采用下面幾種工況進行：(1).施工完建工況：(2).正常運行工況：由于模擬靜水壓力比較麻煩，原位

7、試驗可在上游堆土，模擬水平壓力，以檢測沉降及對防滲墻的影響。2.2.5 質(zhì)量檢驗質(zhì)量檢驗(1).試塊的物理力學(xué)指標(biāo)試驗，每個堤段不少于 6 組； (2).鉆孔取芯檢查：主要用于檢查堤身填筑質(zhì)量和施工縫的處理情況，每個堤段不少于 2 個鉆孔。(3).滲流試驗：確定堤身的滲透系數(shù)；(4).其他檢測：超聲波法，鉆孔孔內(nèi)電視錄像等，檢查堤身的均勻性和完整性。Comment l6: ？是否做32.2.6 試驗成果提供試驗成果提供 (1).膠凝材料配合比；(2).施工詳細(xì)記錄和計量記錄，包括松鋪厚度、碾壓后厚度、碾壓次數(shù)、施工進度和特殊情況處理等；(3).物理力學(xué)指標(biāo)：包括重度，抗壓強度，彈性模量，泊松比

8、，滲透系數(shù)，滲透比降的設(shè)計建議值等。 （含均方差，離散系數(shù)，保證率等等統(tǒng)計數(shù)值） ；(4).堤身沉降量、應(yīng)力分布和內(nèi)部溫度場分布情況；(5).其他試驗成果。3 引用標(biāo)準(zhǔn)引用標(biāo)準(zhǔn)引用標(biāo)準(zhǔn)在本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行過程中若被修訂，應(yīng)按修訂后的最新版本執(zhí)行。GB/T 175-2007 通用硅酸鹽水泥DL/T50552007 水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范 DL/T51001999 水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程 DL/T5112-2000 水工碾壓混凝土施工規(guī)范DL/T5128-2009 混凝土面板堆石壩施工規(guī)范DL/T5144-2001 水工混凝土施工規(guī)范 DL/T5151-2001 水工混凝土砂石骨料試驗規(guī)程 DL/

9、T 5150-2001 水工混凝土試驗規(guī)程 4 總則總則4.1 水泥品質(zhì)應(yīng)符合GB175的有關(guān)規(guī)定。4.2 粉煤灰摻合料的品質(zhì)應(yīng)符合DL/T5055的要求。 4.3 砂礫石料顆粒分析和含泥量分析試驗宜參照DL/T5151的有關(guān)規(guī)定進行。4.4 應(yīng)進行摻用外加劑與水泥和摻合料的適應(yīng)性試驗，其品種及摻量應(yīng)通過試驗確定。4.5 進場的外加劑應(yīng)有產(chǎn)品合格證、檢驗報告及使用說明書，并符合DL/T5100有關(guān)規(guī)定。Comment l7: ？Comment l8: 是否進行配合比試驗？44.6 拌和用水應(yīng)符合DL/T5144的有關(guān)規(guī)定。4.7 對碾壓膠凝砂礫石料、變態(tài)膠凝砂礫石料設(shè)計配合比、施工工藝流程、施

10、工系統(tǒng)和施工設(shè)備的適應(yīng)性試驗進行比較，為工程施工提供施工工藝和參數(shù)。4.8 碾壓膠凝砂礫石料、變態(tài)膠凝砂礫石料的物理力學(xué)性能等技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計要求。4.9 碾壓膠凝砂礫石料碾壓施工參照水工碾壓混凝土施工方法，變態(tài)膠凝砂礫石料混凝土施工參照水工混凝土施工方法。5 原材料原材料5.15.1 水泥水泥采用 水泥廠生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥，水泥強度等級為 42.5。要求提供該水泥的化學(xué)成份、礦物成份、物理力學(xué)性能、熱學(xué)參數(shù)（水化熱）的實測資料。5.25.2 粉煤灰粉煤灰本工程滲合料擬采用 廠粉煤灰。要求提供該廠粉煤灰的化學(xué)成份及燒失量、含水量、細(xì)度、需水量、膠砂強度等實測資料。5.35.3 砂礫石料砂礫

11、石料5.3.1 砂礫石料采用本試驗指定的天然砂礫料，最大粒徑不應(yīng)超過600mm，以不大于300mm為宜。粒徑大于40mm的粗料不宜大于30%。5.3.2 應(yīng)對擬采用的天然砂礫石的砂率進行檢測，天然砂礫料砂率宜取25%35%，不滿足時應(yīng)進行調(diào)整，補充砂料。采用小于等于5mm的開挖細(xì)渣料混摻時，細(xì)度模數(shù)可放寬到3.5。5.3.3 砂礫石料的含泥量應(yīng)控制在5%以內(nèi)。6 配合比配合比試驗試驗6.1 根據(jù)試驗大綱初擬的配合比進行試驗，在擬定的施工工藝要求下，檢測各項技術(shù)指5標(biāo)。試驗大綱初擬配合比見表6.1-1.表 6.1-1 初擬配合比試驗段水泥（kg/m3）粉煤灰（kg/m3）水（kg/m3）外加劑防

12、滲措施1604085110（一般）高效減水緩凝劑不設(shè)25050高效減水緩凝劑30cm 變態(tài)面板34060高效減水緩凝劑5cm 噴混凝土44060高效減水緩凝劑不設(shè)6.2 碾壓膠砂礫石料混凝土工作度（VC值）試驗：碾壓膠凝砂礫石料混凝土的VC值影響攤鋪碾壓效果，故須對初擬的試驗配合比進行現(xiàn)場驗證，測出不同氣候條件的最佳VC值，以求膠凝材料分布均勻，無骨料分離現(xiàn)象，并取得碾壓膠凝砂礫石料混凝土的高密實度（要求不低于93%） ，同時測試膠凝砂礫石料混凝土從拌合到碾壓完畢的最長允許時間（一般控制在1.5h2.0h之間） 。6.3 碾壓膠凝砂礫石料拌和物的倉面試驗工作度（基準(zhǔn)VC值）宜取5s12s，拌和

13、時應(yīng)根據(jù)料源和施工現(xiàn)場的氣候條件變化，進行動態(tài)控制。6.4 水膠比：應(yīng)根據(jù)施工要求的工作度（VC值）、砂礫石料的種類及最大粒徑、砂率、外加劑等選擇單位用水量，水膠比宜控制在0.71.1。7 現(xiàn)場試驗現(xiàn)場試驗7.17.1 拌拌和和7.1.1 碾壓膠凝砂礫石料拌和宜優(yōu)先選用反鏟挖掘機在選定的翻拌坑內(nèi)翻拌，抓、灑、翻、拌。對最大粒徑小于150mm的碾壓膠凝砂礫石料，可采用裝載機或無動力拌和器拌和。7.1.2 采用挖掘機或裝載機裝料翻拌時，可按體積法簡易計量，配料翻拌。7.1.3 采用無動力拌和器拌和時，應(yīng)做到各種原材料同步投料。7.1.4 采用裝載機翻拌時，碾壓膠凝砂礫石料翻拌的投料順序，宜采用先投

14、放砂礫石再投放膠凝材料，并分?jǐn)?shù)層進行投料（分層投料可以減少拌和所用的時間），所有原料都6加入拌和坑后，按配合比要求加入拌和水、外加劑。挖裝機械翻拌遍數(shù)或無動力拌和器混合時間，應(yīng)由現(xiàn)場試驗確定。7.1.5 碾壓膠凝砂礫石料應(yīng)攪拌均勻，其中大于80mm的粒料應(yīng)裹漿、分散不集中，80mm以內(nèi)的粒料應(yīng)充分混合、裹漿、粘聚。以目測基本均勻，并以手抓細(xì)料能基本粘聚為判斷合格的輔助手段。7.1.6 應(yīng)定期進行砂礫石料顆粒分析和含水率試驗，根據(jù)試驗成果和現(xiàn)場實際情況，應(yīng)及時調(diào)整拌和配料和用水量。7.1.7 對碾壓膠凝砂礫石料拌和應(yīng)全過程進行監(jiān)控，并按規(guī)定進行抽樣檢驗。發(fā)現(xiàn)明顯和易性偏差的碾壓膠凝砂礫石料，應(yīng)分

15、析原因，并采取改進措施。未經(jīng)處理的不合格料不得使用。7.27.2 運輸運輸7.2.1 運輸碾壓膠凝砂礫石料宜采用自卸卡車、裝載機，在使用前應(yīng)進行全面檢查和清洗。7.2.2 運輸車輛行走的道路宜平整，距入倉口宜有一定長度的車輪脫水路段。7.2.3 在倉面行駛的車輛應(yīng)避免急剎車、急轉(zhuǎn)彎等有損碾壓膠凝砂礫石料層面質(zhì)量的操作。7.2.4 在轉(zhuǎn)運或卸料時，出口處的碾壓膠凝砂礫石料自由落差均不宜大于1.5m，并應(yīng)有防止?jié)L石傷害的措施。7.37.3 卸料和平倉卸料和平倉7.3.1 施工縫面在鋪砂漿前，應(yīng)清除二次污染物，鋪漿后應(yīng)立即覆蓋碾壓膠凝砂礫石料。7.3.2 碾壓膠凝砂礫石料采用平層通倉、連續(xù)鋪筑法。7

16、.3.3 松鋪層厚度根據(jù)振動碾的自重、激振力等要素以及CSG最大骨料粒徑來確定，初擬攤鋪厚度40cm。7.3.4 卸料、平倉時應(yīng)根據(jù)試驗要求鋪筑迎水面防滲體（變態(tài)碾壓膠凝砂礫石料）。7.3.5 鋪筑層應(yīng)以固定方向逐條帶鋪筑。平倉方向宜與軸線方向平行。7.3.6 采用自卸卡車直接進倉卸料時，宜采用退鋪法，依次卸料。卸料堆邊緣與模板距Comment l9: ？7離不應(yīng)小于1.2m。7.3.7 平倉設(shè)備可采用裝載機、反鏟挖掘機、推土機或濕地平倉機。7.3.8 卸料堆旁出現(xiàn)的分離石料應(yīng)將其分散到未碾壓的條帶上，防止大石集中、疊合。7.3.9 攤鋪厚度應(yīng)均勻。平倉過的碾壓膠凝砂礫石料應(yīng)平整，并不宜向下游

17、傾斜。7.47.4 碾壓碾壓7.4.1 碾壓施工工藝主要參考RCC施工工法，施工設(shè)備盡量采用大功率振動碾。根據(jù)試驗大綱，初選16t振動碾。7.4.2 施工中采用的碾壓厚度及碾壓遍數(shù)應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場碾壓試驗確定。碾壓厚度應(yīng)不小于最大粒料粒徑的1.2倍。7.4.3 振動碾的行走速度宜控制在1.0km/h1.5km/h。7.4.4 碾壓方向宜垂直于水流方向。碾壓條帶間的搭接寬度應(yīng)為300mm400mm，端頭部位的搭接長度宜為1m左右。7.4.5 碾壓作業(yè)過程中，應(yīng)通過人工補充細(xì)料整平。光照強烈或大風(fēng)干燥時，應(yīng)進行噴霧或進行表面水分補償，保持表面不發(fā)白。7.4.6 每層碾壓作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)及時布點檢測表觀密度，

18、所測表觀密度低于規(guī)定指標(biāo)時，應(yīng)立即重復(fù)檢測，并查找原因，采取處理措施。7.4.7 需作為水平施工縫停歇的碾壓膠凝砂礫石料層面，達到規(guī)定的碾壓遍數(shù)及壓實表觀密度后，宜進行1遍2遍的無振碾壓。7.4.8 各種設(shè)備在碾壓完畢的碾壓膠凝砂礫石料層面上行走時，應(yīng)避免損壞已成型的層面。對已造成損壞的層面，應(yīng)及時采取修補措施。7.4.9 碾壓膠凝砂礫石料入倉后，應(yīng)盡快完成平倉和碾壓，從膠材加水拌和到碾壓完畢的最長允許歷時，應(yīng)根據(jù)不同季節(jié)、天氣條件及碾壓膠凝砂礫石料特性，經(jīng)過試驗或類比其它工程來確定。7.57.5 層、縫面處理層、縫面處理7.5.1 連續(xù)上升鋪筑的碾壓膠凝砂礫石料，層間間隔時間宜控制在直接鋪筑

19、允許時間以內(nèi)。超過直接鋪筑允許時間的層面，應(yīng)先在層面上鋪墊砂漿等墊層拌和物，再鋪筑上一層碾壓膠凝砂礫石料。超過加墊層鋪筑允許時間的層面即為冷縫。7.5.2 直接鋪筑允許時間和加墊層鋪筑允許時間，應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)對層面抗滑能力、抗剪能力和質(zhì)量的要求，綜合考慮拌和物特性、季節(jié)、天氣、施工方法、上下游不同區(qū)域Comment l10: ？8強度等級要求等因素，經(jīng)試驗確定。7.5.3 施工縫及冷縫應(yīng)進行縫面處理，處理合格后方可繼續(xù)施工?？p面處理可用刷毛、沖毛等方法，清除碾壓膠凝砂礫石料硬化縫面的浮漿及松動骨料。7.5.4 縫面處理完成并經(jīng)驗收合格后，均勻刮鋪厚20mm30mm的砂漿。砂漿中可摻有少量小骨料

20、，砂漿強度等級比碾壓膠凝砂礫石料高一級，砂漿應(yīng)與碾壓膠凝砂礫石料一道逐條帶攤鋪，并應(yīng)在砂漿初凝以前將上層碾壓膠凝砂礫石料碾壓完畢。7.5.5 因施工計劃的改變、降雨或其它原因造成施工中斷時，應(yīng)及時對已攤鋪的碾壓膠凝砂礫石料進行平倉碾壓，接頭部位宜形成不大于1：4的斜坡面，并在坡腳部位初凝前將厚度小于250mm的部分清除。7.67.6 變態(tài)膠凝砂礫石料澆筑變態(tài)膠凝砂礫石料澆筑7.6.1 變態(tài)膠凝砂礫石料應(yīng)隨著碾壓膠凝砂礫石料澆筑逐層施工。宜優(yōu)先采用高頻振搗器，變態(tài)膠凝砂礫石料應(yīng)根據(jù)振搗器的有效振搗深度控制攤鋪厚度，逐層注漿振搗。7.6.2 灰漿宜灑在新鋪碾壓膠凝砂礫石料的底部和中部，用漿量應(yīng)經(jīng)試

21、驗確定，宜取變態(tài)膠凝砂礫石料體積的10%15%。具體的加漿方式、漿體配合比、用量及施工工藝，由現(xiàn)場試驗比較，并進行效果驗證（鉆孔取樣，進行性能試驗） 。7.6.3 變態(tài)碾壓膠凝砂礫石料應(yīng)經(jīng)強力振搗保證均勻性和上下層結(jié)合。7.6.4 相鄰區(qū)域碾壓膠凝砂礫石料碾壓時與變態(tài)區(qū)域搭接寬度應(yīng)大于300mm。7.6.5 變態(tài)膠凝砂礫石料的層縫面處理，按本導(dǎo)則碾壓膠凝砂礫石料層縫面處理的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。7.77.7 基礎(chǔ)處理基礎(chǔ)處理7.7.1 清除表層粉土；7.7.2 砂礫層注水泥漿，碾壓處理。7.87.8 養(yǎng)護和防護養(yǎng)護和防護7.8.1 施工過程中，碾壓膠凝砂礫石料、變態(tài)膠凝砂礫石料的倉面應(yīng)保持濕潤。7.8

22、.2 正在施工和剛施工完畢的倉面，應(yīng)防止外來水流入。Comment l11: 水工是否要求？97.8.3 在施工間歇期間，膠凝砂礫石料終凝后即應(yīng)開始保濕養(yǎng)護。對施工縫，養(yǎng)護工作應(yīng)持續(xù)到上一層碾壓膠凝砂礫石料開始鋪筑為止；對永久暴露面，養(yǎng)護時間不宜少于28d。7.97.9 特殊氣象條件下的施工特殊氣象條件下的施工7.9.1 施工期間應(yīng)加強氣象預(yù)報工作，及時了解雨情和氣溫情況，妥善安排施工進度。7.9.2 出現(xiàn)小雨時，可采取措施繼續(xù)施工，長時間下小雨，雨水造成層面局部失漿或積水，應(yīng)對未碾壓完的倉面采取防雨保護和排水措施。出現(xiàn)中雨時，應(yīng)停止拌和，避免縫面鋪灑的砂漿被雨水沖淋失漿過多，迅速完成尚在進行的卸料、平倉和碾壓作業(yè)，并對倉面采取防雨保護和排水措施。7.9.3 恢復(fù)施工前，尚未被振實而已初凝的碾壓膠凝砂礫石料應(yīng)清除，并按本試驗技術(shù)要求7.5條的相關(guān)規(guī)定進行處理。7.9.4 在大風(fēng)或干燥氣候條件