沥青混凝土心墙堆石坝坝壳料填筑质量控制与分析.pdf
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1、水利科研 东北水利水电 2 0 1 5 年第 3 期 【 文章编号】 1 0 o 2 一O 6 2 4 ( 2 O 1 5 ) O 3 0 o 6 O 一0 3 沥青混凝土心墙堆石坝坝壳料填筑质量控制与分析 蒋宏伟 1 , 姜志文 2 ,3 ( 1 辽宁省彰武县水利局, 辽宁 彰武 1 2 3 2 0 0 ; 2 新疆塔城地区水利局, 新疆 塔城 8 3 4 7 0 0 : 3 辽宁省柴河水库管理局 , 辽宁 铁岭 1 1 2 0 0 0) 摘要 文中通过对铁厂沟水库沥青混凝土心墙堆石坝工程坝壳料填筑质量事前、 事中、 事后 控制的介绍, 阐明了施工过程中影响质量控制关键环节的技术措施, 总结
2、分析了大坝填筑质量 的优劣, 为今后的面板堆石坝坝壳料填筑质量的设计与施工提供参考。 关键词 堆石坝; 坝壳料填筑; 碾压试验; 质量控制与分析; 铁厂沟水库 中图分类号】 T V 6 4 1 4 1 ; T V 5 4 3 1 8 文献标识码 B 1 工程概况 究满足设计指标的填筑工艺和方法,通过试验确 铁厂沟水库位于新疆塔城地 区托里县境 内的 科克塔勒河上 , 距铁 厂沟镇 约 1 0 k m, 是一座 以农 牧业灌溉、 城镇居 民生活和工业 用水为主 , 兼顾城 镇防洪、 生态改善和修复、 休闲娱乐的综合利用的 小 ( 1 ) 型水库 , 总库容 8 5 5万 m3 , 兴利库 容 6
3、 8 5万 。枢纽主要建筑物包括大坝 、 输水洞 、 溢洪道、 城 镇生活和 工业用水取水建筑物 , 等。大坝采用堆石 材料 填筑 , 坝顶长 2 6 1 m, 宽 5 m, 最大坝高 2 9 7 8 m, 上游坝坡坡比 1 : 1 5 , 下游坝坡坡比 1 : 1 7 5 , 坝 体防渗体采用浇筑式沥青混凝土心墙。坝体堆石 只起稳定作 用 ,因此不对填筑的堆石进行分 区设 计 ,而是采用统一填筑标准,最大粒径为 1 0 0 8 0 c m, 经碾压后坝体堆石料的设计孑 L 隙率小于 2 2 。 工程 2 0 0 8 年 3月开工, 2 0 1 1 年 3 月竣工。 2 坝壳料开采与质量控制
4、料 场位 于库 区北部东侧 2 k m 的科 克塔勒河 右岸 , 为低山地貌 , 高程 9 1 0 9 8 0 m。料场出露华 力西 晚期第二侵入次 中粗粒 花岗岩 ,表层 弱 强风化 , 厚度小于 1 0 m, 经试验检测, 各项指标均 符合质量技术要求。 开采前 , 先将表层 2 3 m厚的 强风化岩石清除,其下部岩石强度超过 4 0 MP a , 满足筑坝要求。 在坝壳料爆破开采过程中, 质量检 测员对爆破料分批次进行颗粒分析、比重等试 验, 以复核物理性质指标是否满足设计要求。 3 坝壳料碾 压试验 为了确定坝壳料填筑压实指标的合理性 , 研 6 0 定碾压参数 , 从而优化施工、 节
5、约成本。 3 1 场地及测点 的布置方法 堆石体 的碾压试验是根据碾压后 测得的堆石 料铺筑层厚度的压实变形和孔隙率来评价的。根 据技设资料及 , 在混凝 土防渗墙下游 0 +1 2 0处选取一面积 为 2 4 mX 5 0 m 的平坦 区域作为试验场地 ,先将该 区域 的地基基 础碾压坚实 、平整 ,有效压实试验 区为 1 6 mX 3 6 m。试验单元布置图如 图 1 所示。 固定标识 图 1 堆石 碾压试验单 元布 置图 关于测 点的布设 ,有关规范 中只规 定 了测点 方格网的间距 , 对测点的标识未做明确说明。 在现 场施工过程 中, 测点 的标识方法也是 多种 多样 的 , 传统
6、的测点 标识 经过 振 动碾 对坝壳 料碾压 后 变 形、 移位或消失 , 这样不仅加大了沉降测量误差, 而且给沉降测量工作带来了不便。现采用水准测 量和钢尺量距相结合的方法,有效地解决了沉降 测量效率低、 测量精度差的问题。其方法是: 在碾 压试验场区两侧非碾压场地每隔 2 m设置固定标 识, 用水准仪标定统一高程, 在碾压试验场区上方 形成一个平面。需要测量时, 由两名现场人员利 用 2 0 1 5年第 3期 东北水利水 电 水利科研 钢尺 , 通过固定标识标记出试验场上的测点位置, 然后利用水准仪依次测量各测点高程,计算沉降 量 , 整个试验场内的测点 测量完成后 , 即完成 了一 次虚
7、拟的平面网格测量。 整个试验程序为: 基底碾 压 测量放线 铺料_ 测量 碾压 测量 检验 测试。 3 2 试验 过程及结果 根据施工单位在工程 中提供的设备 ,选 用 c a t 3 2 0 D挖掘机装料 , 1 6 t 自卸卡车运料, Z 2 2 0推 土机平料 , Y Z T K 1 6 B型振动碾平整、 压实。 机械选定后 ,通过 工程类比采 用经验法确定 铺土厚 度为 0 8 m, 1 0 m, 碾压遍 数 为 8遍 , 行车 速度 3 4 k m h 。碾压后根据取样试坑揭露堆石料 压实后无粗骨料集中及架空现象 , 结合较密实。 试 验测得数据见表 1 。 表 1 实验测量 结果
8、通过 上述试验 , 经数据分 析 , 结合 工程实际 , 最终确定出以下碾压参数 ,作为大坝填筑施工控 制参数: 比重 2 7 6 , 孔隙率 2 2 , 铺料厚 1 0 m, 碾 压 8 遍 , 采用Y Z T K 1 6 B碾压机械。 4 坝壳料填筑质量控制与分析 设计文件规定 ,坝体填料压实后 的孔 隙率小 于 2 2 。通过对爆破料的比重试验复核 , 该工程坝 壳填筑料 的比重为 2 7 6 ,根据岩土基本物理性质 指标换算公式 n = 1 0 0 一 I O 0 ,a G y ,可以导出: ( 1 0 0 1 ) G , 即可求出满足设计孔隙率 2 2 时所对应 的干密度指标为 2
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