堆石料填築控制技術總結

施甸縣岔河底水庫工程攔河壩填築時間自2018年4月8日開始填築，2019年4月12日完成填築工作，通過深入施工作業一線觀察與研究，總結如下。

一、堆石料開採

石料場位於羊圈山石場，位於岔河底水庫壩址北東方向直線距離1.5Km處，巖性爲石炭系下統（C1）的厚層鮞狀灰巖、燧石條帶灰巖及泥質灰巖、呈中厚層狀產出，大面積分佈。岩石緻密堅硬，性脆，呈整體狀、塊石狀產出，岩層產狀265°∠63°。所選石料分佈地段，地形陡峭，地形坡度35～60°，岩石大多地表裸露，開採運輸較方便。

爲滿足大壩填築各時段的要求，滿足大壩填築堆石料級配要求，減小爆破震動對料場邊坡產生的影響，永久邊坡滿足穩定要求。石渣料開採採用自上而下的梯段爆破開採方法，臺階梯段高度9m，梯段爆破採用毫秒微差擠壓鬆動爆破技術，每區一次起爆。爆破參數見下表1。

臺階

高度

邊坡

坡比

孔徑

藥徑

孔距

排距

第一排距

最小抵抗線

超深

孔深

堵塞長度

單孔裝藥量

第一排單孔

炸藥單耗

qkg/ m3

部位

1000

0.75

300

220

250

300

1174

300

60.27

53.04

0.5

爆破孔

採用微差爆破網絡，1～20段非電毫秒雷管聯網，電磁雷管起爆，最大一次起爆藥量≤500kg。爆破後因道路不通暢，採用2臺挖掘機翻甩至山腳，造成粗細料分離，裝車時注意拌合裝車使用，開採效率較低。開採高度下降2臺（40m）後，臨時道路可修通，自卸汽車直上開採平臺裝料運輸至共工作面。

二、碾壓實驗

1、試驗安排

（1）壩殼料

按3種鋪土厚度（80cm、90cm、100cm）、3個碾壓遍數（6、8、10遍），共進行9個小場試驗。

（2）特細壩殼料和特粗壩殼料

根據施甸縣岔河底水庫工程二標樞紐工程料場實際情況，由於先期開採壩殼料不是直接開挖裝車，而是從料場拋一定高度後裝車，壩殼料存在一定分離現象。所以對該料場壩殼料做兩種特殊壩殼料碾壓試驗。

按1種鋪料厚度（80cm），3個碾壓遍數（6、8、10遍），共3個小場試驗。

壩殼料壓實參數表

機械參數			施工參數
序號	名稱	參數	序號	名稱	參數
1	額定功率	245kw	1	碾壓遍數	6、8、10
2	平碾砣重	32t	2	鋪料厚度	80cm、90cm、100cm
3	碾寬	2.0m	3	行車速度	2.6km/h
4	推土機	16.5t	4	加水量	表面灑水
5	載質量	20t	5	卸料方式	進佔法

2、試驗結果

堆石料檢測每一個組合壓實後的幹密度、含水率和現場滲透試驗，檢查方法按SL237——1999有關規定執行，溼密度採用試坑法灌水進行，含水率用烤箱烘乾法進行，經計算求得幹密度，取樣數量爲每一個組合4組，共50組；採用試坑法做滲透試驗50組；比重試驗採用比重瓶法和虹吸筒法，取每個試坑裏面的土樣，小於5mm的顆粒用比重瓶法，大於5mm的顆粒用虹吸筒法，兩組比重值加權平均，共9組；壩殼料顆粒分析試驗9組；實驗結果見下表。

表2-1碾壓前壩殼料常規試驗成果表

序號	材料名稱	來源	虹吸筒法（＞5mm的顆粒含量）	比重瓶法（＜5mm的顆粒含量）
1	壩殼料	羊圈山石場	2.704	2.546
2	壩殼料	羊圈山石場	2.705	2.569
3	壩殼料	羊圈山石場	2.719	2.503
4	壩殼料	羊圈山石場	2.719	2.564
5	壩殼料	羊圈山石場	2.717	2.523

表2-2碾壓前壩殼料常規試驗成果表

序號	材料名稱	來源	岩石狀態(砂岩)
序號	壩殼料	羊圈山石場	乾燥狀態抗壓強度平均值（MPa）	水飽和狀態抗壓強度平均值（MPa）	軟化係數	表觀密度（kg/m3）
1	壩殼料	羊圈山石場	93.6	72.6	0.77	2695
2	壩殼料	羊圈山石場	90.3	69.1	0.76	2703

2-3 碾壓土工試驗成果統計表

序號	土樣類別	鋪料厚（cm）	碾壓遍數	溼密度(g/cm3)	含水率（%）	幹密度 (g/cm3)	比重	孔隙率（%）	平均幹密度(g/cm3)	試坑滲透係數（cm/s）
1-1	壩殼料	80	6	2.029	2.4	1.98	2.609	24.1	2.01	3.74×10-2
				2.070	2.8	2.01		22.8		3.83×10-2
				2.071	2.0	2.03		22.2		3.48×10-1
				2.055	2.6	2.00		23.2		6.41×10-1

2-4 碾壓土工試驗成果統計表

序號	土樣類別	鋪料厚（cm）	碾壓遍數	溼密度(g/cm3)	含水率（%）	幹密度 (g/cm3)	比重	孔隙率（%）	平均幹密度(g/cm3)	試坑滲透係數（cm/s）
1-2	壩殼料	80	8	2.104	2.5	2.05	2.616	21.5	2.03	8.10×10-2
				1.998	1.6	1.97		24.8		7.85×10-2
				2.099	1.4	2.07		20.8		1.83×10-1
				2.080	2.2	2.04		22.2		1.44×10-1

2-5 碾壓土工試驗成果統計表

序號	土樣類別	鋪料厚（cm）	碾壓遍數	溼密度(g/cm3)	含水率（%）	幹密度 (g/cm3)	比重	孔隙率（%）	平均幹密度(g/cm3)	試坑滲透係數（cm/s）
1-3	壩殼料	80	10	2.055	1.7	2.02	2.622	22.9	2.03	8.72×10-2
				2.017	1.9	1.98		24.5		6.63×10-2
				2.079	2.0	2.04		22.3		6.24×10-2
				2.144	2.5	2.09		20.2		6.35×10-2

2-6 碾壓土工試驗成果統計表

序號	土樣類別	鋪料厚（cm）	碾壓遍數	溼密度(g/cm3)	含水率（%）	幹密度 (g/cm3)	比重	孔隙率（%）	平均幹密度(g/cm3)	試坑滲透係數（cm/s）
2-1	壩殼料	90	6	2.027	2.3	1.98	2.628	24.6	2.00	5.38×10-2
				2.087	1.5	2.06		21.8		2.28×10-2
				1.968	1.5	1.94		26.2		4.33×10-2
				2.077	2.2	2.03		22.7		5.25×10-2

2-7 碾壓土工試驗成果統計表

序號	土樣類別	鋪料厚（cm）	碾壓遍數	溼密度(g/cm3)	含水率（%）	幹密度 (g/cm3)	比重	孔隙率（%）	平均幹密度(g/cm3)	試坑滲透係數（cm/s）
2-2	壩殼料	90	8	2.006	2.0	1.97	2.617	24.7	2.02	5.88×10-2
				2.102	2.2	2.06		21.4		3.78×10-2
				2.118	2.2	2.07		20.8		4.22×10-1
				2.060	3.8	1.99		24.1		6.57×10-2

2-8 碾壓土工試驗成果統計表

序號	土樣類別	鋪料厚（cm）	碾壓遍數	溼密度(g/cm3)	含水率（%）	幹密度 (g/cm3)	比重	孔隙率（%）	平均幹密度(g/cm3)	試坑滲透係數（cm/s）
2-3	壩殼料	90	10	2.051	2.0	2.01	2.629	23.5	2.03	8.85×10-2
				2.094	1.9	2.05		21.8		1.03×10-1
				2.017	2.3	1.97		25.0		1.22×10-1
				2.157	2.6	2.10		20.0		7.65×10-2

2-9 碾壓土工試驗成果統計表

序號	土樣類別	鋪料厚（cm）	碾壓遍數	溼密度(g/cm3)	含水率（%）	幹密度 (g/cm3)	比重	孔隙率（%）	平均幹密度(g/cm3)	試坑滲透係數（cm/s）
3-1	壩殼料	100	6	1.984	4.9	1.89	2.609	27.5	1.91	8.38×10-2
				1.950	4.2	1.87		28.2		1.40×10-1
				1.990	3.9	1.92		26.6		4.89×10-2
				2.034	4.4	1.95		25.3		4.03×10-2

2-10 碾壓土工試驗成果統計表

序號	土樣類別	鋪料厚（cm）	碾壓遍數	溼密度(g/cm3)	含水率（%）	幹密度 (g/cm3)	比重	孔隙率（%）	平均幹密度(g/cm3)	試坑滲透係數（cm/s）
3-2	壩殼料	100	8	2.036	5.9	1.92	2.616	26.5	1.97	8.61×10-2
				2.033	4.8	1.94		25.8		5.84×10-2
				2.003	4.8	1.9		27.0		5.94×10-2
				2.214	5.3	2.10		19.6		1.00×10-1

2-11 碾壓土工試驗成果統計表

序號	土樣類別	鋪料厚（cm）	碾壓遍數	溼密度(g/cm3)	含水率（%）	幹密度 (g/cm3)	比重	孔隙率（%）	平均幹密度(g/cm3)	試坑滲透係數（cm/s）
3-3	壩殼料	100	10	2.100	5.0	2.00	2.622	23.7	2.01	7.16×10-2
				2.103	5.6	1.99		24.1		1.58×10-1
				2.135	4.1	2.05		21.8		9.11×10-2
				2.107	5.1	2.00		23.5		7.59×10-2

2-12 碾壓土工試驗成果統計表

序號	土樣類別	鋪料厚（cm）	碾壓遍數	溼密度(g/cm3)	含水率（%）	幹密度 (g/cm3)	比重	孔隙率（%）	平均幹密度(g/cm3)	試坑滲透係數（cm/s）
1-1	特細壩殼料	80	6	1.915	5.8	1.81	2.573	29.7	1.83	7.68×10-4
				1.994	6.9	1.86		27.6		8.56×10-4
				1.921	6.1	1.81		29.6		7.14×10-4
				1.951	6.8	1.83		29.0		8.84×10-4

2-13 碾壓土工試驗成果統計表

序號	土樣類別	鋪料厚（cm）	碾壓遍數	溼密度(g/cm3)	含水率（%）	幹密度 (g/cm3)	比重	孔隙率（%）	平均幹密度(g/cm3)	試坑滲透係數（cm/s）
1-2	特細壩殼料	80	8	1.924	5.8	1.82	2.573	29.3	1.89	7.54×10-4
				2.042	5.8	1.93		25.0		5.76×10-4
				1.917	5.4	1.93		29.3		7.16×10-4
				2.077	5.9	1.96		23.8		6.90×10-4

2-14 碾壓土工試驗成果統計表

序號	土樣類別	鋪料厚（cm）	碾壓遍數	溼密度(g/cm3)	含水率（%）	幹密度 (g/cm3)	比重	孔隙率（%）	平均幹密度(g/cm3)	試坑滲透係數（cm/s）
1-3	特細壩殼料	80	10	1.970	7.0	1.84	2.573	28.4	1.89	1.34×10-3
				1.971	5.5	1.87		27.4		5.97×10-4
				2.065	6.7	1.94		24.8		6.26×10-4
				2.002	5.5	1.90		26.2		5.17×10-4

2-15 碾壓土工試驗成果統計表

序號	土樣類別	鋪料厚（cm）	碾壓遍數	溼密度(g/cm3)	含水率（%）	幹密度 (g/cm3)	比重	孔隙率（%）	平均幹密度(g/cm3)	試坑滲透係數（cm/s）
1-1	特粗壩殼料	80	6	1.996	3.3	1.93	2.673	27.7	1.87	1.11×10-1
				1.920	2.3	1.88		29.7		1.13×10-1
				1.893	2.2	1.85		30.7		5.75×10-1
				1.889	3.3	1.83		31.6		2.73×10-1

2-16 碾壓土工試驗成果統計表

序號	土樣類別	鋪料厚（cm）	碾壓遍數	溼密度(g/cm3)	含水率（%）	幹密度 (g/cm3)	比重	孔隙率（%）	平均幹密度(g/cm3)	試坑滲透係數（cm/s）
1-2	特粗壩殼料	80	8	1.983	2.9	1.93	2.673	27.9	1.90	3.26×10-1
				1.916	2.6	1.87		30.2		4.53×10-1
				1.954	2.8	1.90		28.9		1.55×10-1
				1.938	3.2	1.88		29.7		2.60×10-1

2-17 碾壓土工試驗成果統計表

序號	土樣類別	鋪料厚（cm）	碾壓遍數	溼密度(g/cm3)	含水率（%）	幹密度 (g/cm3)	比重	孔隙率（%）	平均幹密度(g/cm3)	試坑滲透係數（cm/s）
1-3	特粗壩殼料	80	10	1.940	1.8	1.91	2.673	28.7	1.91	4.04×10-1
				1.979	1.7	1.95		27.2		1.66×10-1
				1.903	2.0	1.87		30.2		5.70×10-1
				1.937	2.7	1.89		29.4		7.45×10-1

3、試驗結論

結合工程施工條件，及公司以往其它工程類似的施工經驗，建議施甸縣岔河底水庫工程二標樞紐工程壩殼料填築的施工控制參數爲：

（1）、進佔法鋪料，碾壓方向平行於壩軸線，鋪料厚度爲90cm（+10、-10）。

（2）、振動平碾碾壓8遍（單遍），錯距按振動碾寬度除以碾壓遍數，一般控制在40cm～50cm。

（3）、振動油門低速檔，行車速度不大於3.0km/h。

（4）、建議施甸縣岔河底水庫工程二標樞紐工程壩殼料填築時，拌和壩殼料後再裝車進行填築工程。

（三）壩體填築

攔河壩基礎驗收完成具備填築施工條件後，首先組織石料廠挖裝直徑小於30cm的細堆石料找平大壩基處凹坑處，完成後從低處開始按碾壓參數進行施工。堆石料填築分上游與下游，壩料分區交替填築，均衡上升。上游面從右側上游方向開始攤鋪，下游從穿心牆道路出口開始攤鋪。每層填築起頭時，是攤鋪層厚的關鍵，測量員應多設測點，控制攤鋪層厚，待推土機攤有鋪操作空間時，可適當放寬測點密度。鋪料方向首先沿右岸坡邊坡方向攤鋪，完成後在平行壩軸線攤鋪。壩面應與石料廠有對講機聯絡通訊，填築時，石料廠可安排3-4張車輛專門運輸相對較細的堆石料用於填築與壩坡、與反濾料接合處及兩岸破接合處約2m範圍。碾壓沿壩軸線方向進行，錯距50cm，與岸坡接合處碾壓時可在壩面碾壓完成後沿岸坡線性碾壓2遍，局部位置挖掘機配合整平夯實。

超徑石處理：超徑石集中破碎後使用挖掘機分散攤鋪。

實驗檢測結果：比重實驗25組，孔隙率實驗160組。實測比重2.614~2.746；幹密度2g/cm3~3.6g/cm3，均大於設計要求幹密度1.93g/cm3；孔隙率16.4%~25.0%，滿足設計孔隙率n≤25%要求；滲透係數2.4×10-3cm/s~1.26×10-1cm/s，滿足設計滲透係數K大於等於1×10-4cm/s要求。

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