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四川大渡河龙头石水电站大坝工程附件2碾压试验大纲

碾压试验大纲

本标段工程土石方填筑开工前60 天，根据监理人的指示，在选定的料场开采区开挖

坝料，完成与实际施工条件相仿的以下各项现场生产性试验，根据所获得的试验成果确定

填筑施工参数，并将试验成果报告应报送监理人审批。

本工程拟定碾压试验方案如下：

2.1试验目的

2.1.1核实坝料设计填筑标准的合理性

2.1.2确定坝料压实方法

2.1.2.1压实机械的选型

2.1.2.2机械设备参数的选定

2.1.2.3坝料施工参数的确定

2.1.3 分析坝料施工工艺，优选合理的坝料填筑程序和坝料、机械设备最佳组合。

2.2现场生产性试验的主要内容

2.2.1沥青混凝土心墙摊铺机铺筑心墙和过渡层的现场生产性试验

⑴ 沥青混凝土配料、拌和试验，根据不同的配合比、不同的配料顺序、观测沥青混

合料的拌和时间，混合料的外观颜色及出机口温度等；

⑵ 沥青混凝土的运输试验：观测沥青混合料在运输过程中的离析情况和温度损失情况；

⑶ 沥青混凝土的铺筑试验：根据不同的铺筑方法，不同的铺筑厚度，不同的碾压温度、不同的碾压遍数，在碾压结束，沥青混凝土冷却后，钻取芯样，进行抽提、容重、渗透系数、抗压强度、三轴等试验；

⑷非正常施工环境下的施工试验；

⑸接缝和层面处理试验；

⑹过渡层的铺筑试验；

⑺ 现场铺筑全部完成后，有选择地局部挖除过渡层填料，观察心墙与过渡层结合面

的情况；

⑻监理人认为有必要的其它内容试验。

2.2.2坝体填筑的堆石料现场碾压试验

坝体堆石料碾压试验应进行铺料方式、铺料厚度、振动碾的类型及重量、碾压遍数、行车速度、铺料过程中的加水量等碾压施工参数的试验。

在复核试验中应测定压实层的空隙率、干密度和渗透系数以及碾压后堆石料的颗粒级配。根据复核试验确定的堆石料的物性参数，进行堆石料的大三轴压缩试验，提供堆石料的非线性应力应变关系的各项参数。

2.2.3反滤料填筑现场碾压试验

反滤料应进行铺料方式、铺料厚度、振动碾的类型及重量、碾压遍数、行车速度、铺料过程中的加水量、压实层的孔隙率和相对密度、干密度及渗透系数等试验。

2.2.4坝体填筑的堆石料现场碾压试验

坝体堆石料碾压试验应进行铺料方式、铺料厚度、振动碾的类型及重量、碾压遍数、行车速度、铺料过程中的加水量等碾压施工参数的试验，在复核试验中应测定压实层的空隙率、干密度和渗透系数以及碾压后堆石料的颗粒级配。根据复核试验确定的堆石料的物性参数，进行堆石料的大三轴压缩试验，提供堆石料的非线性应力应变关系的各项参数。

2.2.5层间结合碾压试验

进行沥青混凝土心墙料与过渡层、过渡层与坝壳堆石料之间的填筑程序、压实方法等施工方法试验。

2.2.6石料场坝料（坝壳堆石料）爆破开采试验

石料开采前，根据坝体填筑料要求的级配，进行相对应规模的爆破试验，其爆破方法宜采用深孔梯段微差挤压爆破法。

石料爆破试验应对爆破方式、钻孔布置、炸药用量、石料粒径、级配曲线及成品率等提出试验成果。

石料开采试验尚应对石料的装料、运输和卸料进行试验。

2.3压实机械的选用

根据大坝施工的需要，各坝料选用压实设备见表 2.3-1。

表 2.3-1碾压设备型号和性能表

BW100AD

YZT-25L 牵YZT-10L 牵YZT-13.5L 牵BW120AD-3

型号 1.5t 振自行式振HS22000

引式振动碾引式振动碾引式振动碾振动夯板动碾动碾

自重

15002500010000135002700998 (kg)

功率

9012

(kw)

表 2.3-2HS22000机载式液压振动夯板性能参数

型号名称自重（ kg ）总压实力（t ）振动频率（Hz）夯板尺寸

HS22000

99810351481 × 1070mm 振动夯板

2.4土石碾压试验

2.4.1土石碾压试验组合

坝体填筑施工前，对堆石料、过渡料、反滤料、碎石土料分别进行碾压试验。

碾压试验还应对心墙沥青混凝土心墙与过渡料、反滤层与过渡层、过渡层与坝体堆石料之间的填筑程序、压实方法等试验。

碾压试验应对坝体不同堆石区域的铺料方式、厚度、碾压机具或振动碾型号及重量、碾压遍数、铺料过程中的加水量、泥岩含量、碾压前后的级配、孔隙率和干容重等提出试验成果。

经试验优选的碾压参数，应结合坝体填筑进行较大面积的复核试验，并按复核试验规模取一定数量的试坑和样品进行检查，以检验压实质量。复核试验成果应报监理人。

施工参数一经确定，承包人不得擅自更改，所涉及的机械设备性能也不宜更改。确需更换设备时，则其性能规格应一致，否则应重新进行上述生产性试验和递交上述文件，得到监理人批准后才能更改。

2.4.2试验场地

本工程试验场地均选在右岸出路沟料场。场地内规划的试验场地为3500m2。

2.4.3试验方式

为了简化试验过程，在铺料方式、振动碾型号、振动碾速度固定

（2km/h ）的情况下，对铺料厚度、碾压遍数、铺料过程中的加水量

等参数进行试验，取得相应的压实层孔隙率、干容重、沉降量和碾压前后的级

配、泥岩含量、小于 5mm的细粒含量、土料含水量等试验数据，从而确定最优施工参数。

2.4.4 土石碾压试验仪器

土石碾压试验仪器：见表 2.4-1。

表 2.4-1土石碾压试验仪器、设备配置表

序号仪器（设备）名称数量备注

1经纬仪1台

2水准仪1台

3200kg 磅称1台

4台秤1台

5烘箱1台

6温度计8支

7天平3架

8圆孔筛2套

9水表3支

10秒表1支

11塑料薄膜500m2

12层厚控制标志杆8根

13挖掘机（ 1.5m 3）2台

14自卸汽车 20t8台

15振动夯板1台

16标准筛1套

17渗压计1台

2.4.5土石料碾压主要试验参数

⑴过渡料

初拟参数如下：

铺料方式：进占法

铺料厚度： 25 、 30 、 50cm

碾压机械类型：BW120AD-3 自行式振动碾

行走速度： 2 ～ 3km/h

碾压遍数：4、6、 8

洒水量： 10%、 15%、 20% ； 0%

⑵堆石料

初拟参数如下：

铺料方式：进占法

铺料厚度： 60cm、 80cm、 100 、 120cm

碾压机械类型：YZT-25L牵引式振动碾。

行走速度： 2 ～ 3km/h

碾压遍数：4、6、 8

洒水量： 10%、 15%、 20% ； 0%

⑶反滤料

初拟参数如下：

铺料方式：进占法

铺料厚度： 40cm、 50cm

碾压机械类型：YZT-25L牵引式振动碾（斜坡碾压采用YZT-10L牵引

式振动碾）

行走速度： 2 ～ 3km/h

碾压遍数：4、6、 8

洒水量：5%、10%、15% 、0%

2.4.6土石碾压试验施工方法

场地平整：在进行碾压试验之前应进行场地平整和压实。场地的平整度不得超过±10cm，基层的密实度应和坝体填筑的密实度基本一致，以减少基层对碾压试验的影响。

试验场规划：在试验场按照试验条块划分的布置进行测量放线，并用石灰洒上白灰线。

测定待试验材料含水量：试验前对试验所需的材料进行含水量测定，以便确定试验块的加水量。

测量控制：在铺料之前应在填筑面上布置测量控制网点，网点间排距

为 1.5 × 2m，并在铺料之前测量网点的起始高程；铺料后立即在网点上放置10 ×10cm 厚度为10mm的钢垫板，按拟定的加水量洒水后碾压；测量不同碾压遍数时的高程，作为计算沉降量的依据。

平料：卸料铺填达到一定面积后，用D85推土机开始平料。平料时，在其前进方向约 10m 远处摆设三角架控制层厚标志杆（根据不同料的铺填

厚度制作标杆高度），以便推土机司机控制层厚。在平料过程中，如遇到填料中有超径石

应用装载机清除至试验区以外堆存，如铺层厚度超过设计铺料厚度，应重新将其推薄，使

其铺料厚度等于设计铺料厚度。

洒水：堆石料和过渡料采用现场洒水，垫层料和土料在开采场调节含水量。当试验区

卸料、平料工序全部完成后，由测量人员进行碾压层的高程测量，并及时做好原始记录。

向试验料中加入试验要求的水量，在加水管出水口安装水表计量（水表应进行测试并经工

程师检查无误后，方可装上计量），确保加水量符合设计要求。

碾压：采用自行式振动碾沿试验块长方向（表示坝轴线）行进，速度控制在2～3km/h 。为防止漏碾或交接处碾压不密实，碾压时的搭接碾压宽度不应小于 20cm，碾压遍数可从起始块的压痕记数（每遍之间预留 5～ 10cm 痕迹），碾压4遍后，经工程师检查合格后，立即进行压实沉降量测量，并做好记录。在工程师指定的地点挖试坑，用灌水法和GPS实时高精度质量监控系统测试其干密度和孔隙率及渗透系数。经工程师允许在同样加水量的条件下，又在已碾压4 遍的基础上再碾压2 遍、4 遍、6 遍，用同样方法测量其压实度、干密度、孔隙率及渗透系数，并将试验结果认真填入事先准备好的表格内。

碾压试验时，要注意各坝料的填筑层厚的匹配，考虑振动碾的最大压实厚度。在试验时，着重对堆石、过渡料的最佳填筑层厚进行验证。如果加大填筑厚度，这样可以加快填

筑进度，但必须采用相匹配的碾压设备，如果减小填筑厚度，对碾压设备的要求降低，但

又影响施工进度，在碾压试验时应找出一个最佳的结合点。在投标阶段，我们认为，填筑

施工时的最佳组合应为沥青混凝土心墙25cm（压实）、过渡料25cm（压实）、反滤料40cm、堆石料100cm ，即四层沥青混凝土心墙、四层过渡料、一层堆石料。填筑完成后，坝面保持平起上升。因此，必须通过碾压试验，确定坝

面的最佳施工参数与施工工艺，保证坝面各填料的平起施工与施工质量。

第一组试验完成后，将试验成果报工程师签字备案，再按同样的试验方法完成其余组

别的试验，同样填好表格报工程师签字备案。

2.4.7土石碾压试验工程量

碾压试验工程量见表 2.4-2。

表 2.4-2碾压试验工程量

试验坝料名称试验工程量（ m3）

堆石料 I1500

堆石料 II1500

堆石料 III1500

过渡料500

排水料500

反虑料500

过渡料与堆石料接缝500

土石方填筑施工前，根据监理工程师的指示，用选定的筑坝材料进行与生产相仿的生产性碾压试验。试验方案报批后进行试验，试验成果经监理工程师审批同意后，确定的填筑施工参数才能正式用于施工生产。

2.5试验成果整理及审批

根据测量结果和试验数据来整理碾压试验成果，并根据碾压试验成果的数据绘制如下关系曲线：

以铺料厚度 H1 为参数，绘制压实沉降值 h 与碾压遍数 Ni 的关系曲线；

以铺料厚度 H1 为参数，绘制干容重γ d 与碾压遍数 Ni 的关系曲线；经过计算，绘制空隙率 n 与碾压遍数 Ni 的关系曲线；绘制不同坝料各场试验的坝料级配曲线；

绘制在最优参数组合下，压实密度与加水量的关系曲线。

碾压参数的选定：根据整理出的碾压试验结果来复核设计要求的压实干容重和空隙率，选择各种坝料的施工控制铺料厚度和碾压参数。

当所报试验成果经工程师审批后，即作为大坝填筑的依据（工程师另有书面通知，则按工程师的书面通知施工），填筑过程中必须严格遵照执行，任何人不得随意更改。