张峰水库大坝黏土心墙填筑施工参数确定

张毅

（山西省水利建筑工程局 太原 030006）

1 张峰水库工程概况

张峰水库是以城市生活和工业供水、农村人畜饮水为主，兼顾防洪、发电等综合利用的大Ⅱ型水库枢纽工程。于2005年被列为国家重点水利建设工程项目。

张峰水库大坝为黏土斜心墙堆石坝，大坝防渗体为黏土斜心墙，斜心墙内部的廊道顶部设高塑性黏土区。其中斜心墙防渗体填料来源于库区上山土料场，土料为（Q2PI）棕红色低液限黏土；廊道顶部填料来源于土料为（Q2PL）紫红色高塑性黏土。黏土压实设计指标如表1。

表1 防渗区土料压实设计指标

2 碾压试验目的和依据

2.1 试验目的

（1）核实填筑料设计标准的合理性。

（2）选择满足设计要求的碾压参数，为施工提供依据。

（3）检测层间结合部位的压实密度，确定层间结合（含失水状态）施工工艺。

（4）建立核子密度仪与环刀法测值的相关曲线。

2.2 试验依据

（1）《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-2001

（2）设计单位关于大坝土石方回填的有关技术要求。

（3）《张峰水库大坝防渗体碾压试验大纲》。

（4）《土工试验方法》SL237-1999

3 碾压试验时间安排与试验场地选择

根据施工总体安排，碾压试验时间为2006年4月16日至2006年4月26日。

试验场地布置在上山村土料场，试验面积30 m×10 m。试验区域先用推土机平整压实，洒水刨毛后作为基层，在其上铺料进行碾压试验。

上山土料碾压试验分刨毛和不刨毛两个试验区，共进行四场试验，前三场试验铺土厚度分别为30 cm、35 cm、40 cm，最后一场试验为最优参数复核试验。

东洼土料碾压试验在上山土料复核试验层上进行，铺土厚度30cm。

4 碾压试验组合

4.1 击实试验

碾压试验前对两种土料分别进行击实试验，上山土料最大干密度为1.71 g/cm3,最优含水率为18.4%；东洼土料最大干密度为1.70 g/cm3，最优含水率为19.1%。

4.2 碾压试验组合

根据土料性能指标，结合以往施工经验确定碾压试验组合见表2

表2 碾压试验组合

5 碾压试验过程

（1）铺土料方式模拟实际施工采用自卸料，铺料方式平行纵轴线，用推土机平料，铺土厚度标杆上用油漆标记，标杆间距10 m。碾压采用进退错距法（每次错距1/2碾宽），碾压方向平行纵轴线（类似于坝轴线方向），碾压遍数采用前进后退为二遍计，振动碾行走速度控制在2 km/h以内。

（2）每个试验组合按1.5 m×1.5 m布置网格测点，测出铺土厚度，碾压遍数结束后，按1.5 m×1.0 m的间距布置检测点，检测点按梅花型布置，每个测定均用核子密度仪检测干密度，同时随机选取3个测点用环刀法平行检测干密度以及压实后有效的铺土厚度。第一场干密度试验结束后，进行刨毛区洒水刨毛，非刨毛区洒水，然后按铺土厚度铺土，进行第二场、第三场等碾压试验。

6 碾压试验成果

碾压试验成果如表3～表5。

7 碾压试验成果分析

7.1 施工参数确定

对表3、表4进行综合分析，确定的施工参数见表6。按表6参数填筑相应土料，压实指标能够满足设计要求。

7.2 核子密度仪与环刀法测值的关系

对两种检测方法所得的25组对应测值（见表5）采用最小二乘法原理求得关系曲线为：ρ实=1.0333 ρ核+0.0116

曲线相关系数r=0.993，可信度大于95%，可以用于施工检测。

表3 核子密度仪法与环刀法干密度测值对应表

表4 不同铺土厚度，碾压遍数时松铺系

表5 不同铺土厚度、碾压遍数时压实干密度及含水量

表6 黏土斜心墙铺筑施工参数