印尼Jatigede大坝工程反滤料筛分及碾压试验分析

丁 显 庚， 马 乐

(中国水利水电第十工程局有限公司，四川 都江堰 611830)

1 工程概述

印尼Jatigede大坝工程位于印尼西爪哇省苏木丹地区，主要建筑物包括碎石土心墙堆石坝、导流洞、灌溉洞、溢洪道和发电洞进口等。

碎石土心墙堆石坝最大坝高110 m；坝顶全长1 715 m，坝顶宽度为12 m；坝顶高程为265 m，正常蓄水位高程为260 m；上游坡度为1∶2，下游坡度为1∶1.9。

坝体共分6个区域，从中间到两边依次为碎石土心墙防渗(1区)、反滤层(2A区)、反滤层(2B区)、过渡料(3A区)、堆石料(3B区)、抛石料(4区)；其中反滤层(2A、2B)总填筑方量约80万m3，反滤层(2A、2B区)反滤料采用ulang Hill 采石场的石料经1#砂石系统破碎、筛分、冲洗后所生产的成品料。

2 试验目的

本次试验根据印尼Jatigede大坝工程反滤层(2A、2B)填筑技术指标和级配要求，对填筑反滤层(2A、2B)反滤料成品检测其级配是否满足设计要求；在大坝填筑前对反滤料(2A、2B)进行碾压试验，目的是核实填筑指标的合理性，确定反滤料达到填筑指标的施工碾压参数；并通过此参数检验填筑现场反滤料(2A、2B)是否满足填筑质量要求，从而为有效地进行施工质量控制提供保证。

3 反滤料填筑指标

3.1 技术指标

印尼Jatigede大坝工程反滤料(2A、2B)填筑技术指标主要包括干密度(由最小干密度控制)、最大粒径要求及渗透系数。具体指数指标见表1。

表1 坝体反滤料(2A、2B)技术指标表

3.2 级配要求

级配设计原则：级配连续，满足反滤、变形和渗透过渡要求，满足相关规程规范要求。

反滤料(2A区)的最大粒径Dmax=10～20 mm，粒径小于5 mm含量为66%～86%，反滤料(2B区)的最大粒径Dmax=60～100 mm，粒径小于5 mm含量为31%～50%，粒径小于0.075 mm含量宜不大于5%。级配要求见表2。

表2 坝体反滤料(2A、2B)级配要求表

4 筛分试验

填筑试验所用的反滤料(2A、2B)均来源于Julang Hill 采石场的石料经1#砂石系统破碎、筛分、冲洗后所生产的成品料。在大坝填筑施工前，对料场储存的2A、2B料分别进行了多组取样筛分试验。试验成果见表3。

通过上述检测数据可以看出，填筑反滤料(2A、2B)各种粒径平均通过率均在设计上、下限之间，级配满足设计要求。

5 碾压试验

5.1 碾压机具

碾压机具采用德国宝马公司生产的BW219DH-3光面振动碾，具体技术参数见表4。碾压试验过程中行走速率采用3 km/h,振动频率采用30 Hz。

表3 反滤料(2A、2B)筛分试验成果表

表4 BW219DH-3光面振动碾施工技术参数表

5.2 试验内容

现场试验人员首先分别从1#砂石系统破碎、筛分、冲洗后所生产的成品料中随机取出适量的2A、2B料试验样品，然后按松铺厚度为50 cm和60 cm各分成两个样品现场碾压试验区，分别对其进行2遍静碾和2、4、6遍振动碾压，其中振动碾压行走速率为3 km/h、振动频率为30 Hz。然后分别对碾压后的2A、2B样品料的干密度和沉降量以及压实后的渗透系数进行测定，得出试验数据并进行相关技术指标分析。

5.3 试验数据及成果分析

在现场碾压试验中，对样品进行不同碾压遍数后分别测定其现场干密度、沉降量变化及渗透性。

5.3.1 干密度、沉降量变化及渗透性试验

在现场对所取样品测定其不同松铺厚度、不同碾压遍数后的现场干密度、沉降量变化及渗透性，成果见表5。

表5 反滤料(2A、2B)现场干密度、沉降量变化及渗透性试验成果表

对表5中的试验检测结果分析后可以得出：

(1)干密度。

对于2A和2B料，随着碾压遍数的增加，2、4、6遍振动碾压后的实测干密度总体随碾压遍数增加而增加，但增幅都很小。

①对于2A料，松铺厚度为50 cm时，动碾2遍以上的实测干密度值均大于2.2 g/cm3，满足填筑标准中的最小干密度的技术要求；而松铺厚度为60 cm时，动碾2遍以上的实测干密度值均小

于2.2 g/cm3，不能满足填筑标准中的最小干密度的技术要求。

②对于2B料，松铺50cm时动碾4遍时的实测干密度值在2.29 g/cm3左右, 已经非常接近设计值2.3 g/cm3；动碾增加到6遍时，干密度增加量不超过1%；而松铺厚度为60 cm时，动碾2遍以上的实测干密度值均小于2.3 g/cm3，不能满足填筑标准中的最小干密度的技术要求。

(2)沉降量变化。

对于2A和2B料，松铺厚度50 cm和60 cm时，随着碾压遍数的增加，2、4、6遍振动碾压后的沉降量总体均随碾压遍数的增加而增加，但增幅均很小。尤其是在振动碾压4遍以后，沉降量基本没有明显变化。

(3) 渗透系数。

2A料的渗透系数在松铺厚度50 cm时，振压2、4、6遍后，均大于5×10-4，满足填筑标准技术相关要求。而在松铺厚度60 cm时，振压4、6遍后，均小于5×10-4，不能满足填筑标准技术相关要求。碾压试验后的样品2B料的渗透系数在松铺厚度50 cm、60 cm时，振压2、4、6遍后，均大于1×10-3，满足填筑标准技术相关要求。

5.3.2 碾压参数的确定

综上分析，反滤层(2A、2B)施工参数为：

(1) 碾压机具采用德国宝马公司生产的BW219DH-3光面振动碾,机具重量为19.22 t，行走速率采用3 km/h,振动频率采用30 Hz；

(2) 反滤料(2A)采用松铺厚度50 cm，静压2遍，振动碾压4遍；压实控制干密度暂按2.2 g/cm3执行，并根据现场实际情况进行适时调整；

(3) 反滤料(2B)采用松铺厚度50 cm，静压2遍，振动碾压4遍。压实控制干密度暂按2.28 g/cm3执行并根据现场实际情况进行适时调整。

6 结 语

在Jatigede大坝反滤料填筑施工中，现场施工人员严格按照确定的碾压参数进行施工，现场取样试验成果表明，填筑质量均满足各项技术指标要求。因此，碎石土心墙土石坝反滤料填筑施工前，应对所采用的反滤料进行筛分检测填筑料级配及生产工艺性碾压试验分析，是确定正确的填筑碾压参数的前提。而在填筑施工中，严格按照确定的碾压参数进行施工，并及时通过现场取样试验进行质量控制是确保填筑质量的关键。