采砂扰动砂砾料筑坝质量控制探讨

前坪水库原规划料场为天然级配砂砾料,由于人工采砂扰动,导致原规划料料场上层砂砾（卵）石料细颗粒缺失,改变了料场砂砾（卵）石料天然级配曲线、物理力学参数等。如何针对人工采砂扰动砂砾料开展筑坝质量控制工作是值得探讨的问题。本文依据相关规范和设计技术参数,从坝料质量控制和压实质量控制两个方面较系统地对采砂扰动砂砾料筑坝质量控制进行了探讨,推荐采用现场密度桶法确定砂砾料最大、最小干密度,采用不同铺厚、不同碾压遍数和不同含水状态的碾压试验组合确定合适的碾压施工参数和碾压施工工艺,并采用大坝填筑碾压实时智能化监控系统确保碾压工艺和碾压参数能够落实。前坪水库筑坝质量控制措施和方法可供类似砂砾料筑坝工程质量控制参考使用。     

采砂改变级配砂砾料筑坝压实特性及碾压施工参数研究

某水库规划砂砾料场由于人工采砂,导致砂砾料级配劣化、离散性大,原设计包线、开采条件和坝的填筑控制标准等均发生变化,为保证大坝的填筑质量,大坝设计填筑标准相对密度由75%提高到了80%。为了验证新填筑标准的合理性,并确定经济高效的碾压施工参数,本文通过天然含水和充分洒水条件下不同铺料厚度、不同碾压遍数下的现场碾压试验,系统研究了含水率、铺料厚度、碾压遍数和含砾量等因素对扰动砂砾料压实性能的影响,在此基础上结合新的填筑标准,探讨了碾压施工参数和施工工艺。     

关于砂砾石筑坝料超高填筑标准(相对密度≥0.95)的研究及应用

通过对某水电站碾压后砂砾石料筑坝料的试验研究,分析了试坑全料含水量、密度值保留位数对相对密度值的影响,研究了现场密度桶法与传统超粒径三点近似法在应用过程中存在的问题,建议对超高填筑标准(相对密度≥0.95)的筑坝砂砾石料进行施工质量控制时,应使用试坑全料含水量换算现场干密度,采用现场密度桶法确定超粒径料的最大、最小干密度,同时建议在换算相对密度过程中密度值应保留3位有效数字。     

混凝土面板砂砾石坝现场碾压试验和大型相对密度试验研究

本文首先对卡拉贝利工程中混凝土面板砂砾石坝筑坝材料进行了现场碾压试验,在选定施工机械(SR22MP自行式振动碾)和振动参数(激振频率28～32Hz,行进速度2.63～8.6km/h)后,研究了铺料厚度、碾压遍数、加水量等因素对碾压干密度的影响规律,并根据试验结果确定了大坝碾压施工控制参数。然后采用振动台法,对不同含砾量的筑坝砂砾料进行了大型相对密度试验,确定了不同相对密度下的含砾量P5与干密度Pd的关系曲线,为确定设计参数和碾压施工控制提供了坚实的科学依据。这些成果不但直接为卡拉贝利工程混凝土面板砂砾石坝的设计和施工提供了科学支撑,对其他类似工程也有重要参考价值。     

前坪水库筑坝砂砾料现场碾压试验研究

无序人工河道采砂导致前坪水库料场筑坝砂砾料级配范围变化大、离散性大,为进一步明确上坝料级配包线,科学确定碾压施工参数,提高施工工效,验证设计填筑标准的合理性,在选定26 t自行式振动碾条件下,对扰动筑坝砂砾料进行了不同铺厚、不同碾压遍数和不同洒水情况组合的现场碾压试验。在试验基础上,提出能够满足填筑标准的高效碾压施工参数及相应的质量控制措施。     

黑河宝瓶河水电站工程坝体填筑质量检测

混凝土面板堆石坝坝体填筑施工质量控制采用碾压参数与干密度参数作为施工控制标准,即"双控"。通过填筑施工过程质量的控制,使各种筑坝料的颗粒组成及级配曲线基本在设计要求的范围之内,压实干密度大于设计干密度指标,渗透系数满足设计要求,并在检测过程中指导施工单位严格按照施工技术规范和碾压施工参数执行,保证了坝体填筑施工质量。     

砂砾石原级配现场相对密度试验

砂砾石作为筑坝材料已广泛应用于各种土石坝之中,而评价砂砾石填筑质量重要指标之一的最大、最小干密度测试一直以来都是大坝工程界比较关心的问题之一。砂砾石原级配现场相对密度试验较传统相对密度室内试验能更加直观、准确地反映全级配坝料在碾压过程中的真实级配参数,对坝体填筑质量控制而言更加合理、准确。     

岗南水库不均匀砂砾料筑坝施工参数试验研究

土石坝填筑采用砂砾料,振动机械碾压.由于料场分布不均匀,颗粒级配组成相差很大,造成砂砾料的堆积密度及达到一定相对密度所对应的压实干密度相差较大.通过对不均匀砂砾料的碾压试验研究发现,压实干密度随着砂砾料中卵砾石含量增大呈增高趋势,且逐渐变缓.根据试验成果,确定了岗南水库大坝砂砾料填筑施工质量控制标准、施工参数组合及施工控制技术措施.经过坝体填筑施工检验,证明该控制指标、参数组合及控制技术措施是正确的.     

筑坝砂砾料现场大型相对密度试验应用研究

砂砾料筑坝材料质量控制标准一般按相对密度进行控制,目前室内相对密度试验由于试验设备尺寸限制,只能采用经过缩尺处理的模拟级配材料进行试验。现在大型机械设备在水利工程上广泛应用,在工程质量检测中经常出现相对密度大于100%的情况,为解决这种问题,前坪水库在现场对原级配砂砾料筑坝材料进行大型相对密度试验(包括最大干密度试验和最小干密度试验),校核和论证设计填筑标准的合理性,根据试验结果,合理确定砂砾料最大干密度等关键参数,为合理确定相对密度指标和施工质量控制提供基础依据。     

南水北调中线工程宽级配砂砾石料碾压试验

南水北调中线工程某段约4 km的总干渠渠道砂卵石渠基破坏严重,拟采用全部清除扰动渠基并回填开挖弃料掺拌土砂混合料的措施处理,该回填料为粒径小于150 mm的卵石、砂砾石、砂及土的宽级配砂砾料,颗粒级配不良。对于宽级配砂砾料作为堤基填筑料目前没有相应的规范规程可循,也无类似的工程经验可以借鉴。通过开展现场碾压试验,研究了颗粒级配不良的宽级配砂砾料能否作为填筑料,以及细颗粒含量(小于5 mm的颗粒)不同的宽级配砂砾料的压实性能、压实质量控制指标、压实控制标准和达到设计要求相对应的施工参数。指出:颗粒级配不良的宽级配砂砾料当细颗粒含量不少于30%时可作为填筑料使用(不考虑防渗作用);对于该宽级配砂砾石填筑料,当细颗粒含量为35%时压实性能最好,采用以干密度为主、孔隙率为辅,同时控制碾压参数的现场质量控制方法;不同细颗粒含量填筑料应采用不同的压实控制标准,应用20 t重型振动平碾机械,碾压速度2～3 km/h,铺土厚度50 cm,含水率控制在4.0%～5.5%,碾压4～6遍。     

含水率对土石坝砂砾料填筑标准控制和压实特性的影响

为评估相关土工试验规范在风干状态确定土石坝砂砾料填筑标准的合理性,研究含水率对土石坝砂砾料填筑标准控制和压实特性的影响,本文基于现场密度桶法原级配砂砾料大型相对密度试验,结合现场碾压试验,并在总结相关研究成果基础上,研究了含水率对土石坝砂砾料填筑标准控制和压实特性的影响,论证了在风干状态确定土石坝砂砾料填筑标准的合理性...     

粗粒料级配缩尺中相似比例对密度影响的试验研究

针对粗粒料密度研究中变量复杂问题,为探究不同相似比例n值对试验材料密度变化的影响规律,以红石岩堰塞坝料的两条代表性级配为研究对象,在相同的试验条件和参数标准下,分别研究不同变量指标对密度的影响。结果显示:最大干密度和最小干密度均随相似比例n值的增加呈先增加后减小的变化趋势;同时,由于相似比例n值的不同引起了其它级配特征值的变化,材料P5含量在小于30%范围内变化时对最大干密度的影响较为明显,随P5含量的增大呈增大趋势;Cu/Cc对密度的影响与P5相似,下凹型级配中最大干密度和最小干密度随中值粒径d50增大呈先增大后减小,总体趋于减小的变化规律。结果表明:相似比例n值会影响材料之间粗细颗粒的填充关系,对下凹型级配曲线密度产生明显影响,对平均级配曲线影响较小,室内试验时需选择适宜的相似比例。     

超径粗粒土现场干密度确定方法

对某枢纽工程坝体填筑料进行了多组相对密度试验。采用混合法对原级配料进行处理,测定系列模型级配料的最大、最小干密度。采用延伸法推求实际级配的最大、最小干密度过程中,充分考虑级配料干密度上、下边界值的影响,并按设计压实度标准换算出现场控制干密度。     

散粒料水下抛填堰体密度的离心模型试验研究

水利大坝施工围堰建设中,常采用水下抛填。砂、砂砾石及石碴等散粒料常被用作抛填材料,其水下抛填密度是围堰设计中的关键指标。由于散粒料水下抛填后很难直接取样测定其密度,目前也没有成熟的理论计算方法,抛填后堰体密度的确定成为困扰围堰设计和施工的难题。在分析抛填堰体密度影响因素的基础上,针对工程中应用的砂、砂砾石及石碴3种典型散粒料,设计进行了多组离心模型试验,测得了散粒料水下抛填密度,研究了颗粒形状、大小和级配等因素对水下抛填密度的影响。基于离心模型试验成果,提出了散粒体水下抛填堰体密度的估算公式,可供水下抛填围堰设计和施工参考。     

小样本条件下砂砾石坝料级配特征参数的贝叶斯估计方法

筑坝材料干密度具有强烈的级配相关性,受P5含量、最大粒径、曲率系数等级配特征参数的影响尤为显著。然而在实际工程中,坝料级配参数通常是在大坝碾压施工结束后采用筛分法对质量检测试坑挖取的坝料进行筛分得到的。对于某一填筑单元工程而言,碾压区域的挖坑检测数据极少,导致目前大坝碾压智能监控系统中的土石方压实质量评估模型并未能够有效地考虑级配特征参数对压实质量的影响。鉴于此,为构建大坝填筑材料级配特征参数的总体分布,本文以大石门水利枢纽沥青混凝土心墙砂砾石坝的坝壳料碾压质量挖坑检测得到的小样本级配数据为研究对象,通过拟合优度检验确定以威布尔分布为小样本数据的分布模型,并利用参数化Bootstrap方法和非参数核密度估计法确定了小样本数据条件下待估参数的先验分布。进而利用贝叶斯理论结合现场某一碾压单元质量检测挖坑试验数据对先验分布加以修正得出了待估参数的后验分布。最后采用混合Gibbs抽样方法对后验分布进行模拟仿真求解,给出了基于贝叶斯理论的两参数后验威布尔分布估计结果,为大坝填筑施工过程中实时准确评估砂砾石坝料的压实特性提供了重要的数据支撑。     

张峰水库粘土斜心墙堆石坝填筑质量评价

本文阐述了堆石坝各分区的质量控制标准,即:在大坝填筑前根据堆石坝各分区质量控制标准,通过生产性试验确定装料、运输、铺料方式及铺筑厚度、碾压机械和行走速度、碾压遍数等控制参数。在满足质量控制标准的前提下,制定各填筑分区经济合理的碾压参数以及分区质量控制措施。最后通过对堆石坝施工过程中粘土心墙的压实度、干密度、最优含水量,反滤料和过渡料的粒径及级配,堆石料的干密度、孔隙率等项目进行检测,评价堆石坝的填筑质量。     

新疆高混凝土面板堆石坝筑坝填筑标准及变形控制

根据近30年来新疆100 m级以上面板坝建设经验,对坝体填筑标准进行了总结,并结合沉降监测资料,分析了坝高和筑坝材料、施工填筑控制标准、碾压施工参数和运行年限等因素对高面板坝变形控制的影响:(1)对于新疆100～150 m级面板坝,从变形控制的角度看,采用砂砾石填筑的沉降率比采用堆石填筑小0.2%左右,采用砂砾石填筑优于采用堆石填筑;(2)对高震区150 m级以上的高面板砂砾石坝,设计填筑相对密度从不小于0.85提高到0.90必要且可行,且应采用现场原级配大型相对密度试验代替室内相对密度试验方法来确定坝体的填筑标准;(3)提高施工振动碾吨位是减小坝体变形的有效方法,采用目前广泛使用的26 t振动碾,铺料厚度80 cm,碾压8遍,一般能满足150 m级以下面板坝的设计填筑标准要求;对更高的坝建议采用更大吨位的振动碾施工。     

颗粒形状及级配对粗颗粒土休止角的影响

为了准确且方便地测量粗颗粒土的休止角,研制了一种基于旋转容器法的粗颗粒土休止角测定仪。利用此装置,对2种粗颗粒土分别进行了15种级配下的休止角试验,并研究了颗粒形状和级配对粗颗粒土休止角的影响。试验结果表明:对于级配相同、颗粒形状不同的粗颗粒土,颗粒呈棱角状砾石料的休止角大于颗粒圆滑的卵石料,不同最大粒径下砾石料的休止角平均值比卵石料高1.3°~2.0°;对于颗粒形状相同、级配不同的粗颗粒土,休止角随最大粒径的增加而增大,最大粒径为20~40 mm时,休止角平均值增长曲线平缓,最大粒径为40~60 mm时,休止角平均值增长速率明显变快;休止角随平均粒径的增大而减小,随不均匀系数的增加而增大。     

糯扎渡心墙堆石坝超大粒径掺砾土料击实特性及压实质量检测方法研究

糯扎渡心墙堆石坝心墙防渗土料由天然混合土掺入35%的人工碎石而成,最大粒径达150mm。超大粒径掺砾土料应用于260 m级高土石坝在国内尚属首次,其全料击实特性、细料压实标准、压实质量检测方法等均无先例可循。本文在使用直径600 mm的超大型击实仪进行全料击实试验中,掌握了掺砾土料的击实特性,确定了填筑压实标准,研究应用了全料、细料压实度检测方法。