株溪口水电站围堰填筑碾压试验

李纪玲

（中国水电建设集团十五工程局有限公司第一分公司 陕西 咸阳 712000）

1 工程概况

株溪口水电站工程位于湘江支流资水干流中游，是以发电为主兼有航运等综合利用的水电工程。 坝址地处湖南省安化县境内，上距县城约15.8km，下距株溪口约1.5km。

枢纽建筑物主要由右岸砼挡水坝、右岸电站厂房、溢流坝、左岸船闸和左岸土石坝组成。坝轴线全长475.3m，坝顶高程95.7m，坝顶6.0m 宽公路桥贯通两岸。 围堰为粘土心墙围堰，断面尺寸为梯形，顶宽6m，边坡1：1.5，一期围堰土石碴填筑利用基坑开挖的爆破料，围堰粘土填筑从土料场取料。

2 碾压试验的目的

1）核实填筑设计碾压参数的合理性。

2）选择碾压机械的类型。

3）选择相应的施工碾压参数。

4）研究填筑的施工工艺与措施。

3 试验的主要依据

株溪口水电站围堰工程结构布置图、工程招标文件、《碾压式土石坝施工技术规范》、《土工试验规程》 等工程技术文件和资料是试验的主要依据。

4 各料区的设计技术要求

表1 碾压试验设备表

填筑最大粒径小于60cm， 铺层厚度80cm， 碾压遍数8遍，设计干密度2.10g/cm3，设计空隙率22%。

5 试验所采用的仪器设备

试验所用的仪器设备：（表1）。

6 碾压试验人员

碾压试验由监理监督，质检站、质量部、测量队、机械队及相关人员联合实施。

7 试验内容

1）确定碾压铺料厚度

根据设计优化后的填体限径要求，对填筑拟选定60、80、100cm 三种铺料厚度进行对比试验。

2）确定行车速度、振幅、频率和碾压遍数

行车速度按2.0、2.5、3.0km/h 三种速度进行试验。碾压遍数按6、8、10 遍进行控制， 按上述遍数碾压完成后用水准仪定点测定碾压后料层沉降量，用灌砂法测试不同压实遍数干密度并计算空隙率， 以便确定满足设计要求的碾压遍数、振幅和频率。

3）加水试验

试验依据招标文件规定：拟对填筑料进行加水试验。

4）颗粒分析

对于干密度试验所采用的是灌砂法，对试坑中所取得试样进行颗分，并对碾压前后填筑料级配进行比较。

8 试验步骤及方法

1）试验步骤如图

2）碾压试验方法

（1）碾压试验前，先对试验区进行找平填筑，采用推土机、振动碾对试验场地进行平整、压实，其密度不小于场平填筑的设计密度值。整平后的试验场地局部不平整度为±10cm，随后按碾压试验场地布置图用白灰撒线。

表2 填料碾压试验成果表

（2）在各试验段内定点布置1.5m×1.5m 的网点，并在填筑区内外设置控制基桩，对各单元网格测点编号，用水准仪测量并记录其起始高程。

（3）碾压试验段采用反铲装车，自卸汽车运输，采用后退法定点卸料，推土机平料，平料前由试验室在料场进行抽样筛分，不符合料要求的料不准填筑。

（4）碾压采用纵向进退式碾压方法，每2 遍一个环节，搭接宽度为30cm～50cm，振压前先静碾一遍，以平整表面凹凸点（不计入碾压遍数）并对每一个点进行水准测量以确定其初始厚度。

（5）干密度、孔隙率系数测定。 按照土工试验规程和土工试验方法标准进行测试。

（6）成果资料整理试验结束后由试验室整理资料，以铺层厚度为参数，绘制碾压遍数与干密度，碾压遍数与沉降量关系曲线。

9 试验成果

现场碾压试验采用三种铺料厚度60cm、80cm、100cm，分别进行6、8、10 遍碾压；最终试验采用铺料厚度80cm，碾压8遍，其干密度、空隙率、沉降量试验结果见表2。

10 结论

表3 试验选定的碾压参数表

综合现场情况和碾压试验结果，在铺料厚度为60cm 时，碾压6、8、10 遍时均符合要求；铺料厚度为80cm 时，碾压8、10 遍时均符合要求；铺料厚度为100cm 时，碾压6、8、10 遍时均不符合要求。 在加水与不加水的情况下，干密度相差甚微。因此为了便于施工，采用铺料厚度为80cm，不加水碾压8遍进行围堰填筑施工，结果见表3。S