面板堆石坝碾压试验方案

试 验施 工监 理业

主从江县龙塘水库大坝枢纽工程

混凝土面板堆石坝

碾压试验方案

单 位：贵州弘波质量检测 单 位：湖南源源生态工程集团 单 位：贵州新中水工程 单

位：黔东南州水利投资

二〇一七年七月

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面板堆石坝碾压试验方案

目 录

一 工程概况 ........................................................ 二 试验目的 ........................................................ 三 试验标准、设计要求、试验内容和方法、程序 . ........................ 〔一〕 试验标准 ................................................... 〔二〕 设计技术要求 ............................................... 〔三〕 试验内容 ................................................... 〔四〕 试验检测方法 ............................................... 〔五〕试验程序 ....................................................

四 碾压试验所需机具 ................................................ 五 试验时间 ........................................................ 六 碾压试验成果整理 ................................................ 七 碾压试验小组机械设置及人员配置 .................................. 2 / 11

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面板堆石坝碾压试验方案

一 工程概况

龙塘水库工程位于贵州省黔东南州从江县宰便镇宰送村境内，坝址位

置位于宰便镇西南侧约 6.5km 左右，宰便镇距离从江县，地处黔桂交界九万大山北端的月亮山区腹地。坝址所在河流污奶河为珠江流域柳江水系都柳江三级支流，一级支流为孙览河，二级支流为宰便河，河流流向

自西南向东北方向。坝址距从江县城约 105km，从江县至宰送村有公路连接，宰送村有小路至坝址位置，对外交通较差。

随着乡镇的开展、当地人民生活水平日益提高，用水问题日益明显，尤其近几年贵州发生特大干旱灾害，宰便镇境内的灾害程度尤为严重。宰便镇内雨量丰富，但年内分配不均，属于工程性缺水地区。为了解决当地人民的需水要求，缓解春旱灾害，同时促使当地经济又好又快的开展，国务院方案在贵州省内投资新建一批新的水源工程，专门解决贵州省内在特殊年份应急抗旱问题。龙塘水库进入了该方案?全国抗旱规划实施方案

（ 2021-2021 年〕贵州省 81 座小型水库名单?。该工程的建设大大的解决了宰便镇内用水紧张问题，人口用水得到保障，为当地经济及农业开展奠定了坚实的根底。

龙塘水库工程的兴建主要任务是解决宰便镇及周边村寨饮水问题，多 余水量用于下游灌面用水。通过兴利调节计算，龙塘水库校核洪水位

3

，总库容 302.80 万 m；水库的正常蓄水位确定为

，死水位

3

3

；死库容为 8.84 万 m，兴利库容为

万 m；总供水量为3

3

万 m，不含生态用水 166 万 m。

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根据?水利水电工程等级划分及洪水标准?〔

SL252-2000〕、?防洪

标准?〔 GB 50201-2021〕、?灌溉与排水工程设计标准?〔 GB50288-99〕的有关规定，本工程总库容在 0. 1 ～0.01 亿 m3之间，首部枢纽等别为Ⅳ等，工程规模属小〔 1〕型。灌区规模小于 0.5 万亩，供水对象重要性一般，供水工程等别为 IV 等，工程规模属小〔 1〕型。

业主单位：黔东南州水利投资

设计单位：贵州新中水工程

监理单位：贵州新中水工程

施工单位：湖南源源生态工程集团

试验单位：贵州弘波质量检测

二 试验目的

1. 通过现场试验，为施工推荐经济合理的碾压参数〔包括选碾压设备类型、机械参数、碾压遍数、铺筑厚度等施工参数〕。

2. 分析坝料碾压前后颗粒级配的变化。 3. 复核坝料设计填筑参数的合理性。

三 试验标准、设计要求、试验内容和方法、程序

〔一〕 试验标准

1. ?混凝土面板堆石坝施工标准? SL49-2021。 2. ?碾压式土石坝施工标准? DL/T5129－2021。 3. ?土工试验规程? SL237—1999。

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4. ?土石筑坝材料碾压试验规程? NB/T35016-2021。 5. ?水电水利工程注水试验规程? SL345-2007。 6. ?工程测量标准? GB50026-2007。 7. ?混凝土面板堆石坝设计标准? SL228-2021

依据设计施工详图及相关技术要求，结合现场条件进行。

设计技术要求

本次试验坝体填筑料主要针对盖重石渣料、上游铺盖低黏性料、特殊 1～2。

试验内容

试验内容包括：特殊垫层区、垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区

1. 测定填筑料比重，计算碾压后的空隙率。

2. 测定压实前后填筑料的颗粒级配，计算碾压后孔隙率。

3. 测定干容重：绘制起始测定遍数至最终遍数过程中遍数与干容重之

4. 渗透系数 : 当干容重和孔隙率满足设计要求后进行渗透试验。

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〔二〕

垫层料、过渡料、主堆石区、次堆石区。各分区坝料性质及设计要求如下页表

〔三〕

的级配、密度、渗透、沉降，碾压后的孔隙率、碾压的遍数等。

间的对应关系图。推荐填筑料铺层厚度下相应的最优压实遍数。面板堆石坝碾压试验方案

表 1

项 目 母岩类别

填筑堆石料的技术要求 垫层区 经筛分加工的 砂砾石料 24000 80～ 100 35～ 55 4～ 8 18 10-3 ～ 10-4

18 10-3 ～ 10-4

特殊垫层区 经筛分加工的 砂砾石料

1100 40 30～50 4～8

过渡区 经筛分加工的 砂砾石料 23000 300 20～ 30 0～ 5

主堆石区 料场微风化新

鲜板岩

212000 800 0～20 0～5

次堆石区 料场弱风化及 以下板岩

111500 800 0～ 20 0～ 5

填筑工程量 (m3) 最大粒径〔 mm〕 D<5mm P〔%〕 D<0.075mm P〔 %〕

设计干容重 〔 g/cm3〕

孔隙率〔 %〕 渗透系数〔 cm/s 〕

19 10-2 ～ 10-3

20 10-1 ～ 10-2

21 10-1 ～ 10-2

表 2

材料 碾压方式

填筑料试验安排

层厚 (cm) 20

压实遍数 ( 遍 )

加水量 (%) 0～ 5

测量内容

特殊垫层区 打夯机 2、 4、6、 8 干、湿容重、级配、沉降 垫层区 20t 静碾 40 2、 4、6、 8 0～ 5 干、湿容重、级配、沉降 过渡区 20t 振动碾 40 2、 4、6、 8 10～ 15 干、湿容重、级配、沉降 主堆石区 次堆石区

20t 振动碾 20t 振动碾

80 80

2、 4、6、 8 2、 4、6、 8 15～ 20 15～ 20 干、湿容重、级配、沉降 干、湿容重、级配、沉降 以上参数，可根据试验实际情况进行调整。应特别注意试验开始时，

及时分析总结，及时调整试验。

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〔四〕 试验检测方法

1. 级配

级配检测采用筛析法。各种填筑料在振动碾压前均进行颗粒级配分析 各 3 组。在碾压过程中，静碾 2+动碾 4、6、8 遍时分别对各种填筑料单元

进行 3 个级配筛分。

2. 比重

比重试验分别按照粒径 >5mm颗粒及粒径 <5mm颗粒进行相应的试验。其中，粒径 <5mm颗粒比重试验用比重瓶法测定，粒径 >5mm颗粒比重试验用虹吸筒法测定，最终用加权平均法计算全料比重。每个单元分区检测一组，

共检测 3 个。

3. 密度

密度试验采用挖坑灌水法进行，堆石体料采用直径

2.0m 圆形套环，过

渡料及垫层料采用直径 1.0m 圆形套环。

在上料前，先对试验基底进行密度检测合格后。各分区填筑料静碾

2+

动碾 4、6、8 遍时分别进行 4 个密度试验。

4. 渗透

渗透试验采用现场试坑渗水法。各单元分区〔堆石料、过渡料、垫层

料〕检测 3 个，当干容重和孔隙率满足设计要求后进行。

5. 沉降

沉降采用全站测量仪观测方格网点高程，沉降方格网布置，方格网规 格为×。

6. 碾压的遍数

根据碾压遍数与干容重之间的关系 , 推荐填筑料铺层厚度下相应的最

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优压实遍数。

〔五〕试验程序

1. 场地布置及准备

试验场地选择在坝基上进行〔依现场情况选定〕，场地有足够宽阔面 积，地形平坦，地基坚实。试验场地平整：首先将根底平整，用振动碾先

碾压 10 遍，再铺 30～50cm厚的碎石料，找平后均匀洒水，再碾压 10 遍以 上, 在有效试验区域范围内进行沉降方格网布置，方格网规格为

×

，方格网完成后即进行方格网高程测量，

其高程相差控制在 10cm以内。本次试验各分区〔垫层料、过渡料、堆石料〕全部为洒水单元区，不

再设外表浸润区。 试验场地有效面积为 20m×40m，场地两端应留出斜坡道，坡度小于 1:5 ，以便试验机械行驶。

2. 铺料

堆石料采用进占法，即运料汽车在新填料层上逐步向前卸料，推土机向进料方向行驶，汽车始终行驶在堆好的料面上。

垫层料、过渡料采用后退法，即汽车在已压实的层面上后退卸料，然后用推土机整平。

碾压前铺料厚度：垫层料层厚 50cm，过渡料层厚 50cm，堆石料层厚为100cm。

3. 洒水

按设计要求进行洒水。 4. 压实方式

垫层料：采用静碾 2 遍+ 2 遍+ 2 遍+ 2 遍+ 2 遍进行碾压。 过渡料和堆石料 : 采用静碾 2 遍+动碾 2 遍+动碾 2 遍+动碾 2 遍+动碾 2

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遍方式进行碾压。

振碾行车速度按 1~2km/h，根据各碾压遍数的检测指标寻优选用。

5. 测量

在铺好的料面上按 2m×2m的网格布置沉降测量点，所布点应距场地边

缘 1m。

铺料前、后，测量各点相应高程，以确定铺料层厚度，再进行碾压。每次碾压完成后进行测量，并计算测点相对高程的沉降值。

四 碾压试验所需机具

由施工单位自备：

1. 装料：卡特挖掘机 (CAT320)至少 1 台。 2. 运料： 25t 自卸车至少 4 台。 3. 铺料：推土机 (ST220) 至少 1 台。

4. 测量：华测 KTS-442RLC全站仪 1 台， DS3水准仪一台。 5. 碾压机具： XS26ZJ型自行式振动碾〔 26t 〕1 台, 夯实机

五 试验时间

7 月 1 日～ 7 月 31 日 ， 31 天 ，备料 。

7 月 27 日～ 7 月 31 日 ， 5 天 ，试验场 地 平整 工作 。

8 月 1 日～ 8 月 2 日， 2 天 ,

颗 粒级 配 筛分 试验 。

8 月 3 日～ 8 月 7 日， 5 天 ， 垫层料、 过渡料 碾压 试验 。 8 月 8 日～ 11 月 17 日 ， 10 天 ，堆 石 料碾 压试 验 。

8 月 17 日～ 8 月 24 日 ， 7 天 ，资料整 理 及试 验碾 压试验9 / 11

报

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面板堆石坝碾压试验方案

告 编写 。

场 内碾 压现 场 试验 用时 共 计 15 天 。

六 碾压试验成果整理

试验结束后，将试验资料进行系统整理分析，绘制成果图表，推荐填

筑料施工碾压参数及压实方法，推荐最优施工工艺与控制参数 , 并编制试验报告。

七 碾压试验小组机械设置及人员配置

填筑碾压试验由监理单位牵头组织，贵州弘波质量检测负责现场技术实施，施工单位提供施工机械、测量人原及辅助工种监理人员全

过程参与实施并进行旁站监理，业主及工程管理承包〔 PMC〕工程部派员参加。

碾压试验现场小组由贵州弘波质量检测人员、施工单位技术

负责人、工程设计负责人、施工方质检人员以及业主、监理、

PMC工程部等参建各方派员参加组成。

现场试验小组 组 长：李 勇〔工程经理 / 高工〕 现场试验小组 副组长：徐 斌 〔总工 / 高工 ) 现场试验小组 副组长：付春雨〔 PMC副经理 / 高工〕 现场试验小组 副组长：肖 庆( 副总监 / 高工 ) 现场试验小组 成 员：史明焕

施工单位： 曹双其 刘 波 王铁强

刘守周

监理单位： 荣作武 吴银波 荣

江 刘 勇

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吴学金

吴江沿

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设计单位： 徐 显

业主单位： 谢思德