前坪水庫(kù)筑壩砂礫料現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)研究

劉耀宗+翟春明+李陸明

【摘要】采用選定的碾壓機(jī)具和行車參數(shù)，對(duì)選定料場(chǎng)代表性砂礫料分別進(jìn)行了灑水和不灑水、不同鋪土厚度、不同碾壓遍數(shù)等組合工況的碾壓試驗(yàn)及相應(yīng)的力學(xué)特性試驗(yàn)檢測(cè)。試驗(yàn)前，對(duì)選定料場(chǎng)砂礫料進(jìn)行了顆粒分析試驗(yàn)，驗(yàn)證試驗(yàn)材料的代表性。對(duì)選定料場(chǎng)代表性砂礫料碾壓試驗(yàn)結(jié)果，分析了顆粒級(jí)配對(duì)材料碾壓性能的影響，分析了灑水和不灑水時(shí)，一定鋪土厚度下的干密度與碾壓遍數(shù)關(guān)系曲線，一定加水量和碾壓遍數(shù)下干密度與鋪土厚度的關(guān)系曲線等規(guī)律。經(jīng)綜合比較，初步選定碾壓施工參數(shù)，最后進(jìn)行了復(fù)核試驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】滲漏；變形；評(píng)價(jià)

【Abstract】By selected rolling machine and the parameters of driving， the selected representative gravel material yard was sprinkler， sprinkler and respectively different soil thickness， compaction times combined operating mode of rolling test and the corresponding mechanical properties test. Before the test， the selected yard gravel material， the grain size analysis experiment validation test materials of representative. For the selected representative gravel material yard rolling test results， analysis the influence of grain size matching material crushing performance， analyzed the water spraying and sprinkling， dry density under a certain shop soil thickness and rolling pass relationship curve of a certain water content and dry density under the rolling pass and the law of relation curve of soil thickness and so on. Through comprehensive comparison， preliminary selected compaction parameters， finally has carried on the review test.

【Key words】Leakage；Deformation；Assessment

1. 工程概況

（1）前坪水庫(kù)是以防洪為主，結(jié)合灌溉、供水，兼顧發(fā)電的大（2）型水庫(kù)，水庫(kù)總庫(kù)容5.84億m3，控制流域面積1325Km2。工程主要建筑物包括主壩、副壩、溢洪道、泄洪洞、輸水洞、電站等。

（2）主壩是粘土心墻砂礫（卵）石壩，跨河布置，壩頂長(zhǎng)810m，最大壩高90.3m，壩頂設(shè)1.2m高混凝土防浪墻。

（3）壩殼料為天然級(jí)配砂礫（卵）石料，料場(chǎng)存在的主要問題是：由于近年來人工采砂現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致料場(chǎng)上層砂礫（卵）石料細(xì)顆粒缺失，料場(chǎng)砂礫（卵）石料級(jí)配曲線、物理力學(xué)參數(shù)、開采條件等均有變化。

2. 試驗(yàn)?zāi)康摹?nèi)容和方案

2.1試驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容。本研究的工作重點(diǎn)是壩殼砂礫料，按有關(guān)規(guī)程規(guī)范要求，開展砂礫料現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)指標(biāo)，復(fù)核與確定設(shè)計(jì)參數(shù)和施工參數(shù)，為大壩優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工參數(shù)控制提供科學(xué)依據(jù)。包括：

（1）驗(yàn)證壩料設(shè)計(jì)填筑標(biāo)準(zhǔn)的合理性，對(duì)碾壓試驗(yàn)確定的壩體填筑料的填筑標(biāo)準(zhǔn)，確定特定碾壓設(shè)備強(qiáng)震條件下砂礫料達(dá)到填筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的碾壓參數(shù)：鋪筑厚度、碾壓遍數(shù)、加水量等；

（2）檢驗(yàn)所選用的填筑壓實(shí)機(jī)械的實(shí)用性及性能的可靠性；

（3）測(cè)定各堆筑料碾壓后的物性指標(biāo)：含水率、干密度、相對(duì)密度、顆粒級(jí)配、滲透系數(shù)等；

（4）通過進(jìn)行不同碾壓參數(shù)對(duì)比試驗(yàn)，確定各堆筑料經(jīng)濟(jì)合理的壓實(shí)參數(shù)；研究和完善壩料填筑的施工工藝和措施。

2.2試驗(yàn)方案及檢測(cè)項(xiàng)目。

2.2.1試驗(yàn)方案。

（1）擾動(dòng)砂礫料現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)采用26t自行式振動(dòng)平碾，機(jī)身重量為26.1t，額定功率為174kW，碾壓寬度為2.2m。

（2）砂礫料場(chǎng)位于河道內(nèi)，水面之上的砂礫料也含有一定的水分，水下處于飽和狀態(tài)，開采后的砂礫料均含有一定水分。開采后直接上壩，無備料晾曬過程，因此上壩砂礫料處于有一定含水的濕料狀態(tài)。以往的研究表明，對(duì)于砂礫料，在完全干燥或飽和兩種情況下較容易碾壓密實(shí)，而含有一定水分時(shí)，不易碾壓密實(shí)。因此，現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)主要設(shè)置為灑水（飽和）和不灑水（無備料晾曬過程，有一定含水）兩個(gè)工況，研究含水情況對(duì)不同鋪厚、不同碾壓遍數(shù)下砂礫料碾壓效果的影響。

（3）砂礫料現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)對(duì)灑水和不灑水工況下的砂礫料共進(jìn)行3個(gè)不同鋪厚（60cm、80cm和100cm）、四個(gè)不同碾壓遍數(shù)（6、8、10、12遍）共計(jì)24個(gè)小試驗(yàn)區(qū)工況組合的試驗(yàn)。除此之外，還根據(jù)以上試驗(yàn)確定的碾壓參數(shù)，進(jìn)行碾壓參數(shù)復(fù)核試驗(yàn)，進(jìn)行了鋪厚80cm、灑水和不灑水、碾壓遍數(shù)分別為6遍和8遍的碾壓復(fù)核試驗(yàn)。

（4）灑水和不灑水工況試驗(yàn)場(chǎng)地長(zhǎng)50m，寬30m，包括順碾壓方向的兩側(cè)留出的10m和4m長(zhǎng)的非試驗(yàn)區(qū)，以滿足停車和錯(cuò)車需要。不同鋪厚之間，留出3m的過渡區(qū)，對(duì)于每一個(gè)鋪厚，又按照碾壓遍數(shù)不同分成4個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)長(zhǎng)10m，寬6m。

（5）碾壓復(fù)核試驗(yàn)場(chǎng)地長(zhǎng)47m，寬26m，包括順碾壓方向的兩側(cè)留出的10m和4m長(zhǎng)的非試驗(yàn)區(qū)。灑水區(qū)和不灑水區(qū)之間，留出3m的過渡區(qū)。對(duì)于灑水和不灑水區(qū)，又分為碾壓遍數(shù)6遍和8遍兩個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)長(zhǎng)15m，寬10m。

2.2.2檢測(cè)項(xiàng)目。根據(jù)試驗(yàn)場(chǎng)地情況，根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)范，對(duì)不同碾壓參數(shù)（工況）下的碾壓層進(jìn)行含水率、干密度、顆粒級(jí)配等測(cè)試，提出含水率、干密度、碾壓前后顆粒級(jí)配組成等測(cè)試結(jié)果，及表示指標(biāo)隨碾壓施工參數(shù)變化的規(guī)律圖表。對(duì)復(fù)核碾壓試驗(yàn)，還應(yīng)進(jìn)行滲透系數(shù)檢測(cè)。

3. 試驗(yàn)方法和試驗(yàn)過程

3.1場(chǎng)地準(zhǔn)備。試驗(yàn)場(chǎng)地選在大壩上游側(cè)，沿平行壩軸線方向布置，該處場(chǎng)地下部為砂礫石層，上部1.0～1.5m為黏性土層，平整度較好。采用推土機(jī)和挖掘機(jī)將試驗(yàn)區(qū)域按場(chǎng)地要求尺寸整平。壤土層表面進(jìn)行了清基處理。整平清基后采用26t振動(dòng)碾按3Km/h的速度碾壓20遍，然后在碾壓過的基礎(chǔ)上填45cm厚的砂礫料，用推土機(jī)和挖掘機(jī)整平后用振動(dòng)碾按3Km/h的速度碾壓，直到碾壓2遍后全場(chǎng)平均沉降量不大于2mm。

3.2試驗(yàn)料場(chǎng)及試驗(yàn)料現(xiàn)場(chǎng)篩分試驗(yàn)。選定代表性砂礫擾動(dòng)料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)。試驗(yàn)前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)用砂礫料，從選定料場(chǎng)取料進(jìn)行5組顆分試驗(yàn)。從試驗(yàn)結(jié)果看，5組試驗(yàn)中，1組試驗(yàn)料的級(jí)配在代表性級(jí)配包線內(nèi)，其余4組試驗(yàn)料的級(jí)配包線超出了原定代表性級(jí)配?？紤]到各料場(chǎng)砂礫料的變化情況大，實(shí)際上壩壩料中必然包含200mm以上較大粒徑的砂礫料。因此，為配合本次碾壓效果檢測(cè)，在原定相對(duì)密度試驗(yàn)基礎(chǔ)上，補(bǔ)充進(jìn)行了一組包含200mm以上較大粒徑的相對(duì)密度試驗(yàn)。

3.3試驗(yàn)料攤鋪與碾壓。

（1）在試驗(yàn)面碾壓完成后，依次對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)地進(jìn)行劃線、上料和攤鋪。試驗(yàn)料上料采用進(jìn)占法。攤鋪過程中，通過水準(zhǔn)儀測(cè)量和試驗(yàn)場(chǎng)地邊的標(biāo)桿控制試驗(yàn)土料的攤鋪厚度。鋪厚滿足要求后用振動(dòng)碾對(duì)試驗(yàn)區(qū)域靜碾兩遍，然后用白石灰標(biāo)記不同試驗(yàn)區(qū)區(qū)間界限及各種分界線。

（2）振動(dòng)碾壓按進(jìn)退錯(cuò)距法進(jìn)行，在同一碾壓條帶進(jìn)退一個(gè)來回計(jì)為碾壓2遍，在進(jìn)行下一條帶碾壓時(shí)，與前一條帶需要搭接，碾壓搭接寬度約20cm，振動(dòng)碾壓行車速<3Km/h。振動(dòng)碾在距試驗(yàn)場(chǎng)地邊線2m處起振，在場(chǎng)地邊界處，整個(gè)碾子須全部走出試驗(yàn)區(qū)。

3.4碾壓試驗(yàn)料的沉降測(cè)量。使用水準(zhǔn)儀對(duì)布置在試驗(yàn)場(chǎng)地內(nèi)的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行不同碾壓遍數(shù)下的沉降量測(cè)。灑水和不灑水試驗(yàn)區(qū)均對(duì)10遍和12遍區(qū)進(jìn)行了的沉降測(cè)量，每個(gè)試驗(yàn)單元布20個(gè)測(cè)點(diǎn)。為方便沉降測(cè)點(diǎn)在碾壓后辨識(shí)，在每個(gè)測(cè)點(diǎn)處用塑料布包一個(gè)石子作為標(biāo)記。沉降量每2遍測(cè)一次。

3.5試驗(yàn)料灑水。本次碾壓試驗(yàn)分為灑水和不灑水兩種工況。試驗(yàn)料加水用灑水車在試驗(yàn)面完成，按10%加水量對(duì)試驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行灑水，灑水量根據(jù)灑水車水箱中儲(chǔ)水量來確定，灑水過程中砂礫料有明顯的積水現(xiàn)象。

3.6碾壓層挖坑檢測(cè)。碾壓試驗(yàn)的挖坑檢測(cè)主要包括碾壓后土料的干密度檢測(cè)和試坑料顆粒級(jí)配分析兩方面。

3.6.1密度檢測(cè)。

（1）密度檢測(cè)通過挖試坑得到碾壓層的干密度，再由干密度算出其相對(duì)密度。

（2）本碾壓試驗(yàn)的干密度檢測(cè)采用灌水法進(jìn)行，對(duì)每個(gè)小的試驗(yàn)單元各布置4個(gè)試坑；復(fù)核試驗(yàn)對(duì)每個(gè)小試驗(yàn)單位各布置6個(gè)試坑。

（3）干密度檢測(cè)采用的鋼環(huán)直徑150m、高20cm。試坑深度為試驗(yàn)層鋪厚。

3.6.2顆粒分析。用篩分法對(duì)試坑料進(jìn)行顆分。5mm及以上的顆粒篩分在室外進(jìn)行，篩分粒徑分別為200mm、100mm、60mm、40mm、20mm、10mm和5mm，對(duì)大于200mm的粒石采用直接量測(cè)篩分，對(duì)5mm以下土樣進(jìn)行取樣在室內(nèi)做顆分試驗(yàn)。

3.7復(fù)核試驗(yàn)。綜合分析各灑水飽和與不灑水的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果，結(jié)合不同碾壓遍數(shù)時(shí)的沉降變化規(guī)律，并考慮壩體填筑實(shí)際情況，確定各試驗(yàn)料的復(fù)核試驗(yàn)參數(shù)。

4. 碾壓試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果

4.1不灑水工況砂礫料碾壓試驗(yàn)結(jié)果。對(duì)壩殼砂礫料不灑水工況進(jìn)行了三種不同鋪厚（60cm、80cm和100cm）、4種不同碾壓遍數(shù)（6、8、10、12遍）的試驗(yàn)。

4.1.1試驗(yàn)數(shù)值結(jié)果。

（1）從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，不灑水條件下，鋪厚一定時(shí)，干密度和相對(duì)密度與碾壓遍數(shù)有一定的關(guān)系，但總體規(guī)律性不好，說明對(duì)于選定料場(chǎng)砂礫料，不灑水碾壓的壓實(shí)性差，難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（2）從不同鋪厚、不同碾壓遍數(shù)的對(duì)比看，不灑水碾壓條件下干密度和相對(duì)密度與鋪厚、碾壓遍數(shù)之間關(guān)系的規(guī)律性很差。說明實(shí)際上壩施工碾壓時(shí)，若不對(duì)砂礫料充分灑水，實(shí)際碾壓質(zhì)量將很難控制，不能滿足砂礫料在不灑水時(shí)相對(duì)密度80%的質(zhì)量要求。

4.1.2碾壓遍數(shù)與干密度和相對(duì)密度的關(guān)系。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果整理出砂礫石料在不灑水工況下不同鋪厚（60cm、80cm和100cm）時(shí)碾壓遍數(shù)與干密度和相對(duì)密度的關(guān)系曲線，由關(guān)系曲線可見，一定鋪厚時(shí)，隨碾壓遍數(shù)的增大，干密度和相對(duì)密度的變化規(guī)律較差，沒有特定的趨勢(shì)性關(guān)系，說明砂礫料不灑水碾壓時(shí)，鋪厚達(dá)到60cm以上時(shí)，碾壓遍數(shù)對(duì)碾壓效果的影響不是控制性的。

4.1.3鋪厚與干密度和相對(duì)密度的關(guān)系。繪制碾壓6、8、10、12遍時(shí)鋪厚與干密度和相對(duì)密度的關(guān)系曲線，由關(guān)系曲線可見，一定碾壓遍數(shù)下，隨鋪厚的增大，干密度和相對(duì)密度的變化規(guī)律較差，沒有特定的趨勢(shì)性關(guān)系，說明一定碾壓遍數(shù)下，砂礫料不灑水碾壓時(shí)，鋪厚對(duì)碾壓效果的影響不是控制性的。

4.1.4顆粒分析結(jié)果。

（1）由砂礫石料的顆分圖可見，鋪厚60cm時(shí)，碾壓6、8、10、12遍區(qū)細(xì)料含量（<5mm）分別為11～17%、10～20%、10～19%、13～24%；鋪厚80cm時(shí)分別為13～23%、9～21%、14～19%、8～21%；鋪厚100cm時(shí)分別為14～20%、15～24%、15～26%、14～22%。砂礫料挖坑檢測(cè)的16條級(jí)配曲線中，有5條級(jí)配曲線不包含200mm以上大粒徑砂礫料，在原代表性級(jí)配包線范圍之內(nèi)，約占45%，其余11條級(jí)配曲線均包含超過200mm以上的大粒徑砂礫料，其中8條級(jí)配曲線的最大粒徑為300mm，超過200mm粒徑砂礫料占總重的1.3～7.1%，大多在4～5%。3條級(jí)配曲線的最大粒徑達(dá)到400mm，超過200mm粒徑砂礫料占總重分別為5.8%、12.9%、13.3%。

（2）由不同試驗(yàn)區(qū)細(xì)料含量和大于200mm粗料含量圖表可見，在不灑水時(shí)，鋪厚和碾壓遍數(shù)對(duì)碾壓效果的影響規(guī)律性較差，但總的來看，細(xì)料含量和粗料含量對(duì)壓實(shí)后的干密度和相對(duì)密度有一定的影響。

4.1.5沉降量測(cè)結(jié)果。從沉降測(cè)量結(jié)果看，與碾壓遍數(shù)和鋪厚對(duì)干密度和相對(duì)密度的影響規(guī)律一樣，沉降量和碾壓遍數(shù)的變化曲線規(guī)律性不是很好。

4.2灑水工況砂礫料碾壓試驗(yàn)結(jié)果。對(duì)壩殼砂礫料灑水工況進(jìn)行了三種不同鋪厚（60cm、80cm和100cm）、4種不同碾壓遍數(shù)（6、8、10、12遍）的試驗(yàn)。

4.2.1試驗(yàn)數(shù)值結(jié)果。

（1）從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，灑水條件下，一定鋪厚下，干密度和相對(duì)密度與碾壓遍數(shù)之間相關(guān)性比較好，隨碾壓遍數(shù)的增加，干密度和相對(duì)密度增大。

（2）從不同鋪厚、不同碾壓遍數(shù)的對(duì)比看，灑水碾壓條件下干密度和相對(duì)密度與鋪厚、碾壓遍數(shù)之間關(guān)系的規(guī)律性較好，灑水飽和條件下，砂礫料的壓實(shí)性能較好，在鋪厚80cm時(shí)，碾壓8遍即可滿足填筑要求。因此，在實(shí)際上壩施工時(shí)，對(duì)砂礫料充分灑水，有利于提高其壓實(shí)性能。

4.2.2碾壓遍數(shù)與干密度和相對(duì)密度的關(guān)系根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果整理出砂礫石料在灑水工況下不同鋪厚（60cm、80cm和100cm）時(shí)碾壓遍數(shù)與干密度和相對(duì)密度的關(guān)系曲線，曲線圖可見，一定鋪厚下，隨碾壓遍數(shù)的增加，相對(duì)密度增大，說明砂礫料灑水碾壓時(shí)，碾壓遍數(shù)對(duì)碾壓效果的影響明顯。鋪厚80cm時(shí)，碾壓8遍能滿足填筑要求，鋪厚100cm時(shí)，碾壓8遍難以滿足填筑要求。

4.2.3鋪厚與干密度和相對(duì)密度的關(guān)系。由碾壓6、8、10、12遍時(shí)鋪厚與干密度和相對(duì)密度的關(guān)系曲線可見，一定碾壓遍數(shù)下，隨鋪厚的增大，相對(duì)密度減小，說明一定碾壓遍數(shù)下，砂礫料灑水碾壓時(shí)，鋪厚對(duì)砂礫料壓實(shí)效果有明顯影響。

4.2.4顆粒分析結(jié)果。

（1）由砂礫石料的顆分圖可見，鋪厚60cm時(shí)，碾壓6、8、10、12遍區(qū)細(xì)料含量（<5mm）分別為11.9～20.7%、10.9～24.3%、9～16.1%、13.4～19.9%；鋪厚80cm時(shí)分別為13.4～14.8%、6.9～19.6%、7.2～12.2%、15.8～20.9%；鋪厚100cm時(shí)分別為11.7～19.5%、13.3～25.9%、13.4～17.2%、17.2～19.4%。砂礫料挖坑檢測(cè)的48條級(jí)配曲線中，有10條級(jí)配曲線不包含200mm以上大粒徑砂礫料，在原代表性級(jí)配包線范圍之內(nèi)，約占20%，其余38條級(jí)配曲線均包含超過200mm以上的大粒徑砂礫料，約占80%。

（2）由不同試驗(yàn)區(qū)細(xì)料含量和大于200mm粗料含量圖表可見，在灑水時(shí)，鋪厚和碾壓遍數(shù)對(duì)碾壓效果的影響明顯。鋪厚80cm、碾壓8遍能完全滿足填筑相對(duì)密度達(dá)到80%的要求。

4.2.5沉降量測(cè)結(jié)果。從沉降測(cè)量結(jié)果看，與碾壓遍數(shù)和鋪厚對(duì)干密度和相對(duì)密度的影響規(guī)律一樣，沉降量和碾壓遍數(shù)的變化曲線規(guī)律性較好。

4.3復(fù)核試驗(yàn)。

（1）通過對(duì)代表性擾動(dòng)砂礫料在灑水和不灑水工況下進(jìn)行的各種鋪厚、不同碾壓遍數(shù)和不同灑水率的各種試驗(yàn)組合的試驗(yàn)結(jié)果比較和分析，重點(diǎn)針對(duì)灑水工況進(jìn)行碾壓參數(shù)復(fù)核試驗(yàn)，考慮到不灑水料在碾壓之前由于中間有幾天蒸發(fā)失水的過程，從試坑檢測(cè)干密度和相對(duì)密度的效果上看，碾壓效果不理想，規(guī)律性差，因此對(duì)不灑水料也補(bǔ)充進(jìn)行復(fù)核試驗(yàn)。

（2）砂礫料灑水飽和情況下和不灑水情況下均采用用自行式振動(dòng)平碾進(jìn)行碾壓，行車速度<3Km/h，鋪厚80cm，碾壓6遍和8遍。

（3）從復(fù)核試驗(yàn)的結(jié)果看，鋪厚80cm，灑水條件下，碾壓6遍不能滿足全部試坑檢測(cè)相對(duì)密度達(dá)到80%的填筑標(biāo)準(zhǔn)控制要求，碾壓8遍則能滿足。不灑水條件下，碾壓6遍和8遍均不能滿足。

（4）每種土料復(fù)核試驗(yàn)均取6個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行干密度檢測(cè)，方法同上，同時(shí)在每種土料的試驗(yàn)場(chǎng)地取8個(gè)點(diǎn)進(jìn)行滲透試驗(yàn)。

4.4小結(jié)采用選定的碾壓機(jī)具和行車參數(shù)（行車速度、振動(dòng)頻率和振動(dòng)位移等），對(duì)選定料場(chǎng)代表性砂礫料分別進(jìn)行了灑水和不灑水、不同鋪厚、不同碾壓遍數(shù)等組合工況的碾壓試驗(yàn)及相應(yīng)的力學(xué)特性試驗(yàn)檢測(cè)（主要包括干密度、含水率、干密度和顆分等）。試驗(yàn)前，對(duì)選定料場(chǎng)砂礫料進(jìn)行了顆分試驗(yàn)，驗(yàn)證試驗(yàn)材料的代表性。對(duì)選定料場(chǎng)代表性砂礫料碾壓試驗(yàn)結(jié)果，分析了顆粒級(jí)配對(duì)材料碾壓性能（以干密度或相對(duì)密度評(píng)價(jià)）的影響，分析了灑水和不灑水時(shí)，一定鋪厚下的干密度（相對(duì)密度或孔隙率）與碾壓遍數(shù)關(guān)系曲線，一定加水量和碾壓遍數(shù)下干密度（相對(duì)密度或孔隙率）與鋪厚的關(guān)系曲線等規(guī)律。經(jīng)綜合比較，初步選定碾壓施工參數(shù)（主要包括行車速度、鋪厚、碾壓遍數(shù)和加水量等），最后進(jìn)行了復(fù)核試驗(yàn)。

5. 成果與結(jié)論

通過現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)，得到以下成果和結(jié)論。

（1）灑水工況和不灑水工況試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于選定料場(chǎng)的砂礫料，加水對(duì)砂礫料的碾壓性能有顯著影響，加水可顯著提高砂礫料的碾壓性能。

（2）灑水工況，碾壓砂礫料相對(duì)密度隨鋪厚和碾壓遍數(shù)增加而增加的變化規(guī)律較好。由于砂礫料細(xì)粒含量的影響，砂礫料干密度隨鋪厚和碾壓遍數(shù)增加而變化的規(guī)律有時(shí)有一定波動(dòng)。

（3）不灑水工況，隨鋪厚和碾壓遍數(shù)增加，碾壓砂礫料相對(duì)密度的變化規(guī)律較差，起伏較大。而且，在所試驗(yàn)的鋪厚和碾壓遍數(shù)工況下，均不能保證達(dá)到全部試坑相對(duì)密度達(dá)到80%以上碾壓標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求。分析推測(cè)可能是由于砂礫料含有一定水分，且含水率不均勻引起的。砂礫料場(chǎng)位于河道內(nèi)，砂礫料一般處于飽和狀態(tài)。經(jīng)過開采、運(yùn)輸?shù)壬狭线^程，砂礫料處于有一定含水的非飽和狀態(tài)。不同位置、不同時(shí)間的上壩砂礫料，其含水狀態(tài)也不一樣。以往的研究資料表明，砂礫料的碾壓密實(shí)性能隨含水率的不同而不同，在完全干燥或飽和兩種情況下均較容易碾壓密實(shí)，而非飽和的含有一定水分時(shí)則不易碾壓密實(shí)。砂礫料碾壓性能由干燥狀態(tài)開始隨含水率的提高而減小，在某個(gè)含水率時(shí)最差（如1%～2%時(shí)），然后再隨含水率的提高而提高。

（4）滲透性：對(duì)選定料場(chǎng)代表性砂礫料，在建議的碾壓施工參數(shù)下，對(duì)復(fù)核碾壓試驗(yàn)層分別進(jìn)行了垂直滲透試驗(yàn)。根據(jù)本試驗(yàn)結(jié)果，其滲透系數(shù)在10-4～10-2cm/s范圍。

[文章編號(hào)]1619-2737（2017）06-20-506

[作者簡(jiǎn)介] 劉耀宗（1972-），男，漢族，籍貫：河南省光山縣人，職稱：高級(jí)工程師，工作單位：河南省前坪水庫(kù)溢洪道工程項(xiàng)目經(jīng)理，研究方向：長(zhǎng)期從事水利水電工程施工與技術(shù)工作。