溫州電廠二期工程灰壩填筑碾壓試驗(yàn)分析

1、溫州電廠二期工程灰壩填筑碾壓試驗(yàn)分析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)場爆破開采石料的級配特征及壩體堆石料的現(xiàn)場碾壓試驗(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

2、堆石結(jié)構(gòu)，是透水壩，初級壩壩頂高45.0m，以后分級加高.壩頂寬 5.0m，長 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)、加水量和石料級配. d. 確定有關(guān)質(zhì)量控制的技術(shù)要求和檢測方法 1 1 碾壓試驗(yàn)場地的布置碾壓試驗(yàn)

3、場地的布置 堆石場地面積 24m37m，碾壓試驗(yàn)場地面積以長邊為軸線方向劃分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)即為測點(diǎn)，離邊緣不小于 2m（見圖 1）. 2 2 壩料控制指標(biāo)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 5 3 3 壩體堆石料的物理性質(zhì)壩體堆石料的物理性質(zhì) 堆石

4、料來源于壩區(qū)料場，其物理性質(zhì)滿足設(shè)計(jì)要求，檢驗(yàn)結(jié)果見表 4 4 壩料級配（爆破開采）壩料級配（爆破開采） 對現(xiàn)場爆破石料抽取，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，屬級配良好，級配曲線見圖 2(爆破石料 CU 和 CC 計(jì)算參數(shù)及篩分試驗(yàn)參數(shù)見表 2 和表 5 5 填筑碾壓后取樣篩分試驗(yàn)填筑碾壓后取樣篩分試驗(yàn) 對現(xiàn)場碾壓后的石料分層取樣進(jìn)行篩分試驗(yàn)，結(jié)果表明堆石料級配良好，其級配曲線見圖 3（碾壓石料 CU 和 CC 計(jì)算參數(shù)及篩分試驗(yàn)參數(shù)見表 4 和表5） 6 6 碾壓試驗(yàn)結(jié)果分析碾壓試驗(yàn)結(jié)果分析 根據(jù)碾壓試驗(yàn)大綱所提供的

5、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，來優(yōu)化各壓實(shí)參數(shù).根據(jù)中國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 振動碾平碾而不做其他壓實(shí)機(jī)械對比試驗(yàn)；碾壓行走速度為 3km/h，不做其他對比試驗(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，目前一般推薦振動碾壓時(shí)的行走速度為 3現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)結(jié)果見表 6. a. 碾壓遍數(shù)對壓實(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妶D 4）.從試驗(yàn)結(jié)果看，碾壓 6 遍可滿足設(shè)計(jì)孔隙率

6、指標(biāo)要求 b. 鋪筑厚度對壓實(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施工愈有利.結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果及國內(nèi)外工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，厚度可控制在 c. 加水量對壓實(shí)效果的影響.加水的目的是使石料浸濕，軟化細(xì)粒，并降低粗料無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，利于壓實(shí).現(xiàn)場對比試驗(yàn)中灑水 10%可達(dá)到要求（孔隙率與灑水量關(guān)系見圖 6）. d. 石料級配對碾壓效果的影響.堆石級配對壓實(shí)效果有很大影響.其他工程試驗(yàn)結(jié)果表明，堆石的不均勻系數(shù)與堆石壓實(shí)后的孔隙率顯著相關(guān)，堆石不均勻系數(shù)愈大，孔隙率愈小，即堆石愈不均勻，堆石愈容易壓實(shí)或壓實(shí)效果愈好 綜合上述分析，建議采用表 7 所示的施工技術(shù)參數(shù). 注：壩體填筑過程中鋪料要勻，不得超厚、超徑，碾壓時(shí)不得漏壓、欠壓; 嚴(yán)格控制大粒徑料大面積集中而造成的填筑架空現(xiàn)象;與岸坡接合處的填料不得分離、架空，并對邊角加強(qiáng)壓實(shí);壓實(shí)機(jī)械采用牽引式振動碾 YZT-14. 7 7 結(jié)語結(jié)語 保證壩體填筑質(zhì)量主要是靠嚴(yán)格控制碾壓參數(shù)來實(shí)