黄河宁夏段防洪工程（吴忠河段）施工一标段碾压试验技术方案
1 概述
根据黄河宁夏段防洪工程（吴忠河段）施工招标文件，要求土方填筑开工前，承包人应根据监理人的指示，在选定的料场开采区开挖坝料，进行与实际施工条件相仿的以下各项现场生产性试验，并根据试验成果确定填筑施工参数，试验成果报告应报送监理人。据此，编制本试验技术方案。
（1）用于防渗的土料，应进行开采、装料、运输、卸料和碾压试验，并还需进行含石量调整试验。
（2）填筑所用的各种土料均应进行开采方式、开采机械和开采效果的试验。
（3）土料碾压试验应进行铺土方式、铺土厚度、碾压机械的类型及重量、碾压遍数、填筑含石量、压实砂砾石土的相对密度。
（4）土料碾压试验后，应检查压实土层之间以及土层本身的结构状况。如发现疏松土层、结合不良或发生剪切破坏等情况，应分析原因，提出改善措施。
2 试验目的
现场碾压试验，是根据合同文件规定的压实机械，和选定料场的土石料，在施工现场进行不同压实参数的回填土料碾压试验。核实回填土料设计填筑标准的合理性，确定达到设计填筑标准的压实方法，研究填筑工艺，通过试验达到以下目的：
⑴ 加石量对碾压效果的影响 ⑵ 确定碾压遍数与铺层厚度的关系
⑶ 确定碾压遍数、含石量与最大、最小干密度的关系 ⑷ 确定碾压遍数与沉降量的关系
⑸ 在碾压机械功率一定的情况下，压实前后颗粒级配的变化情况 ⑹ 确定合理的碾压参数（包括碾压机具的选择）及施工工艺
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圆满贯水电站大坝砼质量检查钻孔取芯施工方案
3 试验依据
⑴《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-2014 ⑵《土工试验规程》SL237-1999
⑶《土工试验方法标准》GB/T50123-1999
4 回填砂砾料填筑碾压试验
4.1 回填砂砾料填筑标准
黄河宁夏段防洪工程筑人字垛土料的技术特性指标见表1，质量要求如下： 1) 含石量变大与变小时体积变化关系。
2）透水料应具有良好的透水性，较高的抗压强度和一定的抗风化能力，坚固耐久能抵抗各种因素对坝坡的破坏作用。
表1 坝体填筑土的物理力学指标
项目名称 碾压后的相对密度 干密度与含石量关系 最大干密度与含石量关系 最小干密度与含石量关系 试验值 ≥0.60 y=0.005x+2.102 y=0.005x+1.602
4.2 试验场地布置
为避免重复劳动，节省工期和投资，碾压试验结合坝体填筑进行。为此，拟定在大坝试验段，分条带分别进行不同碾压遍数的碾压和取样工作，试验场地面积20m×15m=300m2，场地规划见下图。
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8m 8m 8m 8m
Ⅰ号条带（碾压5遍）Ⅱ号条带（碾压6遍）Ⅲ号条带（碾压7遍）60m
设备停放场地圆满贯水电站大坝砼质量检查钻孔取芯施工方案
4.3 填筑碾压试验基本工序
碾压场进料（后退法）→推平→静碾→碾前含水量检测→层厚测量→洒水（晾晒）→碾压过程的沉降测量（5、6、7遍）→密度、含水量、含石量等检测→回填试坑→整场碾压密土坝填料试验场地规划图
实→下一场试验进料。
4.3.1 填筑碾压试验基本工序
试验区基层处理验收 测基层高程 铺填试料，测量控制铺土厚度
平整试料 ，碾前含水量测定 人工洒水（或晾晒） 静压2遍，测量铺层厚
振动碾压，测每碾2遍沉降量
碾压后密度、含水量、含石量 回填试坑、碾压密实 下一场试验进料
4.3.2 填筑基本工艺
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圆满贯水电站大坝砼质量检查钻孔取芯施工方案
（1）填筑前在有效碾压场范围内用醒目颜料作出沉陷观测点标志，测量坝面测点高程。 （2）铺料：铺料前坝面设置铺厚控制桩。自卸车采用进占法（或后退法）卸料。 （3）平料：采用推土机推平至预定厚度及平整度，必要时辅以人工耙平，达到起伏差和平整度的要求。
（4）含石量测定：在有效碾压场范围标出6个测试点位置进行密度与含石量测定。 （6）振动碾静压2遍后，测量与静碾前对应测点的高程，计算铺层厚度。 4.3.3 碾压基本工艺
（1）画好碾压行走线，施行振动碾压，施工人员及监理现场指挥，按预定遍数进行。碾子必须在场外起振，达到正常运转之后，方可驶入试验场内。采用前进后退全振方法，前进后退碾压一循环按两遍计，错位采用前进法。碾迹重叠控制在30cm～50cm以内，行车速度按规定档行驶。
（2）测量沉陷观测点高程，与压前相应点高程之差即为碾压沉陷值（压缩量）；振动碾压4遍后开始测量，之后测量每振碾2遍后的对应点的沉降量。
（3）终碾后在预定位置用灌砂法测定密度，并用快速测定法测定含水量。 （4）将试坑挖出试料全部均匀回填原坑，并以振动碾压实到挖坑前的相对密度。 4.3.4 检测基本工艺
（1）沉陷测量：采用水准仪测量，精度±1mm； （2）含水量测定：用快速测定法测定含水量。 （3）密度测定：采用灌砂法测定。 4.3.5 成果
⑴ 绘制每场压实密度与碾压遍数的关系曲线。 ⑵ 绘制每场碾压遍数与沉降率的关系曲线。 ⑶ 编写回填料填筑碾压试验检测报告。
4.4 填筑碾压试验安排 ⑴ 试验材料
回填填筑土料包括：业主指定土料场。
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圆满贯水电站大坝砼质量检查钻孔取芯施工方案
本次拟定的碾压试验土料为施工范围黄河库区料。 ⑵ 碾层厚度
拟定35cm、40cm和45cm3个铺料厚度进行压实效果比选。 ⑶ 碾压遍数
拟定5、6、7三种不同碾压遍数进行压实效果比选。 ⑷ 碾压机具
本次试验采用22t自行式振动碾（行车速度一挡）
4.5 检测试验 4.5.1 检测工作次序 ⑴ 碾压场地平整度测量。 ⑵ 铺料前高程测量。 ⑶ 铺料后高程测量。 ⑷ 用快速测定法测定含水量。 ⑸ 碾压后高程测量。
⑹ 碾压后用快速测定法测定密度和含水量。 4.5.2 检测工作内容 ⑴ 铺层厚度与碾压沉降测量
采用水准仪进行测量，测点间距为平行碾压行走方向为3 m ，垂直碾压行走方向4m。铺料前测量碾压场基层高程，铺料后静压2遍、测量铺料层顶面高程，求出铺层厚度，铺层厚度误差宜控制在5%左右；每碾压2遍测量铺料层顶面高程，求出碾压沉降量，沉降测量精度为1mm。
⑵ 密度试验
终碾后每场各挖坑测密度6点。 ⑶ 含石量试验
每挖坑测相对密度时挖出的料过5mm的筛子。
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5 试验仪器设备
5.1 检测试验主要设备、仪器
表2 检测试验主要设备、仪器计划表 序 号 1 2 3 4 5 设备名称 天 平 天 平 灌砂筒 盘 子 电 脑 水准仪（标尺、尺6 垫） 台 1 型号或规格 单 位 架 架 个 个 台 数 量 1 1 1 6 2 备 注 感量0.01 感量0.5
5.2 填筑碾压主要施工设备
表4 主要施工设备选型表
机械名称 序号 1 2 3 4 5 6 挖掘机 推土机 自卸汽车 自行式振动碾 装载机 洒水车 1.6m3 D85 15t YZ22B 3m3 5t 台 台 台 台 台 台 2 1 5 1 1 1 型 号 单 位 数 量 6 试验进度与成果
6.1试验进度计划
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拟定现场碾压试验从2015年10月20日开始，历时3天。 6.2 成果
《黄河宁夏段防洪工程（吴忠河段）土料填筑碾压生产性试验报告》 ；以铺土厚度40cm，静压2遍振压4遍为最优碾压方案。
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