旁多水利枢纽坝体砂砾石过渡料现场控制

王民财，王宝文，佘晓光

（中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春130062）

旁多水利枢纽工程地处西藏自治区拉萨河的中游，是一座以灌溉、发电为主，兼顾防洪和供水的综合利用工程。位于林周县旁多乡下游1.5 km，距下游拉萨市直线距离约63 km。水库库容12.3亿m3，电站装机容量160 MW，工程规模为Ⅰ等，大(1)型水库，地震基本烈度为Ⅷ度，为西藏“十一五”期间重点建设项目。大坝采用碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝，在大坝检修廊道和交通廊道两侧、大坝碾压式沥青混凝土心墙两侧设置砂砾石过渡料，砂砾石过渡料采用距坝址上游1.5 km的旁多砂砾石料场筛分后上坝进行填筑。

1 碾压的试验条件

1.1 砂砾石过渡料的技术要求

砂砾石过渡料经旁多砂砾石坝壳料筛分后上坝，采用条筛进行筛分，筛分后运至试验现场，其砂砾石过渡料技术要求为：1）砾石过渡料填筑压实设计标准为相对密度不小于0.85；2）级配连续，最大粒径80 mm，粒径小于0.075颗粒含量不大于5%，含水量不大于5%，不均匀系数Cu≥15，见表1，砂砾石过渡料级配控制指标；3）过渡料与沥青心墙同步施工，铺设层厚度应与心墙铺层厚度相适应，施工机械及碾压参数宜通过碾压试验确定；4）填筑时不应发生粗细颗粒分离现象。

表1 砂砾石过渡料级配控制指标

1.2 试验场地及机械准备

为方便碾压式沥青混凝土心墙工艺性试验，砂砾石过渡料试验场地布置于沥青拌和站附近，场地面积4 0 m×10 m，基础用18 t振动平碾碾压20遍，确保场地平坦，地基坚实。设置一个碾压条带，不同条带之间设置2 m宽过渡带，每个试验单元面积10 m×8 m，共设置3个试验单元，每个试验单元内设置2 m×1.5 m方格网4个沉降观测点，共试验2层。试验主要机械设备：反铲挖掘机、自卸汽车、推土机和振动碾等4种主要机械，反铲挖掘机取料、自卸汽车卸料、推土机进行平料，振动碾采用宝马振动碾（BW120 AD-4）2.6 t和三一YZ18C静碾，砂砾石过渡料填筑碾压试验场地布置，见图1。

1.3 试验方法

砂砾石过渡料的铺料厚度与沥青混凝土心墙铺料厚度一致，按照铺设25 cm对砂砾石过渡料进行厚度控制，局部不平整部位用人工平整，确保铺料层面的厚度及平整度，以满足试验要求。采用宝马2.6 t（BW120 AD-4）振动碾前轮振动碾压6，8，10，12遍、前后轮振动碾压4，6，8，10遍和采用三一18 t（YZ18C）静压8，10，12遍进行了现场碾压；试验主要进行了压实干密度、碾压层表面沉降、最大、最小干密度试验。压实干密度采用灌水法进行，试坑的大小、深度必须符合规范要求；沉降量采用自制钢筋标杆进行测量，每个试验单元布置4个测点；采用铺设25 cm砂砾石料，用试验振动碾碾压20遍的压实干密度为最大干密度，最小干密度采用固定体积法进行。

图1 砂砾石过渡料填筑碾压试验场地布置图

2 试验成果分析

2.1 碾压遍数与沉降量之间的关系

从测量结果看，随着碾压遍数的增加沉降量也随着增加，当碾压遍数达到一定数量后，沉降量的增加幅度减缓，3种碾压方式的砂砾石过渡料碾压沉降量与碾压遍数的关系曲线，见图2。

图2 砂砾石过渡料碾压沉降变化关系曲线

2.2 压实干密度与碾压遍数及铺料厚度的关系

从采用宝马2.6 t振动碾动碾和采用三一18 t振动碾静碾的压实干密度结果分析，随着碾压遍数的增加其压实干密度也随着增加，但随着遍数增加其增加趋势减缓。采用三一18 t振动碾静碾压实干密度比采用宝马2.6 t振动碾动碾压实干密度大，其结果见图3。

图3 压实干密度与碾压遍数关系曲线图

2.3 相对密度计算

相对密度的计算分别采用在室内根据设计砂砾石过渡料的上包线和下包线各粒径含量配置砂砾石过渡料，采用振动台压实进行室内试验。

按照相对密度计算公式，把采用宝马2.6 t振动碾动碾和采用三一18 t振动碾静碾的压实干密度和用现场生产的砂砾石过渡料直接在室内测得的最大、最小干密度进行计算相对密度，相对密度计算对比分析曲线图，见图4。

图4 相对密度对比分析曲线图

3 结论与建议

3.1 砂砾石过渡料碾压参数的确定

通过对砂砾石过渡料的现场工艺性试验，采用宝马2.6 t（BW120 AD-4）振动碾前轮振动碾压6，8，10，12遍、前后轮振动碾压4，6，8，10遍和采用三一18 t（YZ18C）静压8，10，12遍进行了现场碾压试验。根据设计要求和现场试验结果，现场选用宝马2.6 t（BW120 AD-4）铺料25 cm、静压2遍和前轮动碾10遍、前后轮振动碾压8遍作为心墙两侧2 m范围内砂砾石过渡料的填筑碾压参数；选用三一18 t（YZ18C）铺料25 cm、静压10遍作为心墙两侧2 m范围以外的砂砾石过渡料的填筑碾压参数。

3.2 施工工艺

1）砂砾石过渡料生产。砂砾石过渡料在旁多砂砾石料场进行生产，采用条筛进行筛分，定期检测过渡料的级配及含泥情况。

2）过渡料运输与铺料。砂砾石过渡料运输采用自卸车运输，在填筑现场采用机械摊铺和用反铲挖掘机摊铺两种方法，局部辅以人工进行摊铺和超径石的清除。

3）碾压。①采用宝马2.6 t振动碾(BW120 AD-4)和三一18 t振动碾(YZ18C)，振动碾行车速度不大于2 km/h。②过渡料与心墙的碾压顺序经过现场试验，按照先进行过渡料碾压，碾压完成后进行沥青混凝土心墙碾压的顺序进行，最后对过渡料复碾的顺序进行。

3.3 碾压试验参数的调整

施工过程中，若料源、施工设备等出现变化，需对碾压试验参数进行适当的调整：

1）若料场填筑料级配、碾压机具、施工工艺等发生变化，碾压施工参数应根据相关试验做相应的调整。

2）为了更好地进行现场质量控制，对砂砾石过渡料每10×104m3填料进行控制标准复核试验。当料场填筑料级配发生变化或在施工检测过程中出现较高频率异常情况时，随时复核控制标准，以便准确、真实地反应填料的实际压实效果。