堆石料碾压试验报告

一、实验目的

1. 了解碎石在压力作用下的破坏特性。

2. 掌握碎石压碎试验的方法和步骤。

3. 分析碎石压碎过程中的力学行为。

二、实验原理

碎石压碎试验是一种研究岩石、混凝土等材料在压力作用下的力学性能的实验方法。在实验过程中，通过对碎石施加压力，观察其破坏形态、破坏特征以及破坏过程中的力学行为，从而评估其抗压强度。

三、实验仪器与材料

1. 实验仪器：压力试验机、支架、百分表、天平、量筒、砂纸等。

2. 实验材料：碎石、细砂、水泥、水等。

四、实验步骤

1. 准备工作

（1）将碎石按粒径大小分为若干组，每组取适量碎石备用。

（2）将水泥、细砂、水按一定比例配制成砂浆。

（3）将砂浆搅拌均匀，然后倒入模具中，静置24小时。

2. 实验过程

（1）将砂浆养护好的试件放入压力试验机中，确保试件中心与压力机中心对齐。

（2）打开压力试验机，缓慢施加压力，记录施加的压力值。

（3）观察试件的破坏过程，当试件发生破坏时，记录破坏时的压力值。

（4）重复以上步骤，进行多次实验。

3. 数据处理

（1）将实验数据整理成表格，包括施加的压力、破坏时的压力、破坏形态等。

（2）计算碎石的平均抗压强度，并绘制碎石抗压强度曲线。 五、实验结果与分析

1. 实验结果

（1）碎石在压力作用下的破坏形态主要为剪切破坏和拉断破坏。

（2）随着施加压力的增加，碎石抗压强度逐渐提高。

（3）不同粒径的碎石抗压强度不同，其中粒径较小的碎石抗压强度较高。

2. 分析

（1）碎石在压力作用下的破坏形态与碎石本身的物理特性有关。剪切破坏主要发生在碎石表面，拉断破坏主要发生在碎石内部。

（2）施加压力对碎石抗压强度有显著影响，随着压力的增加，碎石抗压强度逐渐提高。

（3）碎石粒径对抗压强度有显著影响，粒径较小的碎石抗压强度较高，这是由于粒径较小的碎石具有更高的密实度和强度。

六、实验结论

1. 碎石在压力作用下的破坏形态主要为剪切破坏和拉断破坏。

科技信息　。建筑与工程０　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２００８年第３０期　从黄石滩工程堆石料碾压试验看其对设计的影响　王录祥　（中国水电建设集团十五局建筑公司　陕西　咸阳　７１２０００）　【摘要】在进行黄石滩工程堆石料碾压试验时，发现主、次堆石区料差异较大，特别是次堆石区料易风化、细粒含量高、遇水易软化、渗透　性差．主、次堆石区料干密度相差达０．３ｇ／ｃｍ　以上。会对大坝整体应力变形产生较大影响。所以，取消了原次堆石区料场在工程中的应用。　【关键词】堆石区；碾压试验；干密度；料场　１．工程概况　黄石滩水库工程位于安康市付家河中游峡谷段，距安康市约　３１ｋｍ。工程为中型三等工程，大坝等主要建筑物按三级建筑物设计，　设计洪水标准为１００年一遇。枢纽工程由拦河坝、溢洪道、输水洞、导　流泄洪洞等建筑物组成。拦河坝坝型为砼面板堆石坝，坝顶高程　４２３．６ｍ，最大坝高７５．６ｍ，坝顶长２１０ｍ，坝顶宽８ｍ。上游坝坡１：１．４，下　游坝坡１：１．４～１：１．２５，坝体横剖面最大底宽２２９．１４ｍ。　坝体填筑材料根据填筑部位、所起作用、材料性质、材料粒径以及　材料渗透性的不同分为：垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区、下游堆　石棱体等区域。次堆石区位于下游侧坝体内．周围均被主堆石材料包　裹，底部高程３６０ｍ，顶部高程４２０．４３ｍ，上游边坡１：Ｏ．３，下游边坡１：　１．４。主堆石区主要位于坝体上游侧、次堆石区底部及下游坝坡面，是　抵抗库水内水推力，排除坝内渗水的关键部位。　２．料场简介　．　根据地勘提供的详尽资料，经过充分论证，确定大坝填筑主要料　场为３个，即二里一、二号料场和瓜园村料场。　二里料场位于二里乡的付家河右岸，距坝址１ｌｋｍ，分为一号、二　号两个区，两区均为早古生代侵入岩株，岩性为辉长——闪长岩。经初　设勘察试验，岩石夫然密度２．６，１ｌ　ｉｎ　，平均饱水系数０．９２，单轴饱和抗　压强度最大为１２３ＭＰａ　最小为７８．１ＭＰａ．平均为９８．２ＭＰａ：软化系数最　大为０．６７，最小为０．５７，平均为０．６５。为本工程垫层料、过渡料、主堆石　料的使用料场。　瓜园料场位于坝址下游右岸０．７ｋｍ处，岩性为绿泥石片岩。根据　矿物成分和结构类型分为上下两大层。上层岩石为淡绿～亮绿色，致密　坚硬，较脆，完整性好，矿物结晶颗粒较粗。天然密度３．０２ｇ／ｃｍ３，单轴饱　和抗压强度最大１０７ＭＰａ，最小４２ＭＰａ，平均７６．９ＭＰａ：软化系数最大　０．７４，最小０．４８，平均０．５２。是本工程次堆石区材料开采区。下层为灰　绿～暗绿色，矿物结晶细小，云母片岩夹层较多，不考虑上坝使用。　３．设计要求　主堆石区：要求石料级配良好，耐久性强，特别是坝体靠上游１／３　范围内，岩石软化系数大，单轴饱和抗压强度在７０～８０ＭＰａ以上，最大　粒径Ｄｍａｘ≤８００ｍｍ，孔隙率２０－２３％，渗透系数１０。～１０～ｃｍ／ｓ，设计干　密度大于２．Ｏｇ／ｃｍ　。　次堆石区：石料质量要求相对较低，采用瓜园料场开挖的弱微风　化岩石．级配无严格要求，最大粒径Ｄｍａｘ≤８００ｍｍ，小于０．１ｍｍ粒径　含量不大于５％．小于５ｍｍ粒径含量不大于２０％，孔隙率２０～２２％。渗　透系数１０－２－１０一ｃｍ／ｓ，设计干密度大于２．３ｇ，／ｅｍ　。　４．碾压试验　４．１主堆石料碾压试验及结果　主堆石料碾压试验共进行了二场，分加水与不加水碾压试验各一　场。不加水碾压试验：铺料厚度分为８０ｃｍ、１００ｃｍ、１２０ｅｍ，碾压遍数分　别采用６、８、１０遍，用１８ｔ牵引式振动碾，测定不同碾压遍数　不同铺　料厚度下的干密度、孔隙率、沉降量及碾压前后颗粒破碎率试验。加水　碾压试验：进行了铺料厚度１００ｃｍ，加水２０％，振动８遍时的干密度、　孔隙率、沉降量试验。　本试验用料为具有代表性的二里料场小洞室爆破料，其小于５ｍｍ　颗粒含量为１１．２％～１７．６％．平均为１４．３％；小于０．１ｍｍ颗粒含量为　１．５％～３．３％，平均为２．６％。级配连续，但不符合设计给定的级配包线。　其不加水试验的干密度、孔隙率、沉降量结果见表１；碾压前后颗粒破　碎试验结果见表２。其加水试验结果见表３。　由表２结果看出，碾压前后颗粒破碎情况甚微，不会对堆石区渗　透及性能带来影响。从表３看出．加水与不加水其干密度、沉降量影响　不大。所以，最终选表１中铺料厚度１００ｃ１ＴＩ、碾压８遍作为施工参数。　表１　主堆石料不加水碾压试验结果表　６遍　８遍　ｌ０遍　铺料厚度　（ｃｍ）　干密度　孔隙率　沉降量　＜５ｍｍ含量　干密度　孔隙率　沉降量　＜５ｍｍ含量　干密度　孔隙率　沉降量　＜５ｒａｍ含量　（ｇ，ｃｍ　）　（％）　（ｍｍ）　（％）　（ｇ／ｃｍ　）　ｆ％）　（ｒａｍ）　ｆ％、　（ｇ／ｃｍ　）　（％）　（ｍｍ）　（％）　８０　２．０４　２２．７　５０　１４．０　２．１０　２０．４　６０　１４．４　２．１０　２０．４　４４　１６－３　１０ｏ　１．９９　２４．６　５１　ｌ５．１　２．Ｏ８　２１．２　５８　１５．４　２．Ｏ８　２１．２　４３　１５．８　ｉ、　－　１２０　１．９４　２６．７　４９　１３．５　２．Ｏ１　２３＿８　５０　１３．０　２．０１　：２３．６　４９　１４．２　表２主堆石料碾压试验颗粒破碎筛分结果统计表　粒组（ｍｍ）　５００－６Ｏ０　４００—５００　３００－４００　２ｏｏ～３ｏｏ　１００　２００　８０－１００　６０￣８０　４０￣６０　２０－４０　１０～２Ｏ　５～１０　＜５　碾压前　６．３　１．４　７＿３　１２．４　３１．７　３．９　５．Ｏ　５．６　６．１　４．８　４．３　ｌ１．２　６遍　碾压后　５．８　１．１　９．１　１１．０　２３．８　８．２　５．４　６．１　６．８　５．６　４．５　ｌ２．６　筛余百　碾压前　，　９．４　１１．０　６．９　２２４　５＿３　５　３　５．９　７．４　５．９　４．３　１６．２　分数　８遍　（％）　碾压后　／　９．Ｏ　１Ｏ．８　６＿３　２０．４　５．７　５．８　６．１　８．Ｏ　６．１　４．４　１７．４　碾压前　ｌ９．１　８＿３　／　８．７　１２＿２　４．９　５．９　５．６　７．４　５．７　４．６　ｌ７．６　１０遍　碾压后　ｌ８．６　７．８　／　８．Ｏ　１Ｏ．８　５　２　６．３　６．Ｏ　８．０　６．１　４　８　１８．

土方碾压试验成果报告

一、试验背景

土方碾压试验是为了评估土方碾压作业的效果以及评估土方碾压机的性能而进行的。土方碾压是一种常见的土方工程施工方式之一，通过使用土方碾压机对挖掘出来的土方进行压实，使土方达到一定的密实度，从而提高土方工程的稳定性。

二、试验目的

本次试验的主要目的为：

1.评估土方碾压操作的效果；

2.评估不同碾压方式对土方密实度的影响；

3.评估不同土质条件下的碾压效果；

4.评估土方碾压机的性能和适用性。

三、试验方法

1.客观评估法：通过使用土方碾压机对一定面积内的土方进行碾压作业，然后对碾压前后的土方进行密实度测定，从而评估碾压操作的效果。

2.对比试验法：选取不同的碾压方式和土质条件进行试验，通过比较不同条件下的碾压效果，评估不同条件对土方密实度的影响。

3.实测法：通过对土方碾压机的性能参数进行实测，包括碾压力、振动频率、振动幅度等，评估土方碾压机的性能和适用性。

四、试验结果 1.客观评估结果：通过对碾压前后的土方进行密实度测定，发现碾压操作能够显著提高土方的密实度，平均提高了30%以上。证明碾压操作对土方的密实度有显著的提升效果。

2.对比试验结果：通过对比不同碾压方式和土质条件下的碾压效果，发现不同碾压方式对土方密实度的影响较小，但是在较松散的土质条件下，碾压效果更为明显。

3.实测结果：通过实测碾压机的性能参数，发现该碾压机具有较大的碾压力、较高的振动频率和适中的振动幅度，适用于一般的土方碾压作业。

五、试验总结

通过本次试验，我们得出以下结论：

1.土方碾压操作能够显著提高土方的密实度，从而提高土方工程的稳定性。

2.不同碾压方式和土质条件对土方密实度的影响较小，但在较松散的土质条件下，碾压效果更为明显。

3.本次试验的土方碾压机具有较好的性能，适用于一般的土方碾压作业。

4.未来可进行更多的试验，以验证本次试验的结论，并根据实际工程需要对碾压机进行进一步改进。

水电站设计　Ｄ　Ｈ　Ｐ　Ｓ　第２４卷第１期　２　０　０　８年３月　

吉林台一级水电站面板砂砾一堆石坝的碾压试验　

彭汉军，唐　懿　

（四川二滩国际工程咨询有限责任公司，四川成都６１００７２）　

摘要：碾压参数的确定是堆石坝填筑施工的前提条件。本文以新疆吉林台一级水电站面板砂砾一堆石坝碾压试验为例，对大坝　各料区的碾压试验和成果整理进行了介绍。　关键词：堆石坝；碾压试验；参数；吉林台一级水电站　中图法分类号：ＴＶ５４１．１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００３—９８ｏ５（２００８）０ｌ一００７２—０５　

１前　言　

吉林台一级水电站混凝土面板砂砾一堆石坝坝　

体主要受力结构为砂砾料填筑体，坝体下游填筑堆　

石料。坝高１５７ｍ，坝顶宽１２ｍ，坝顶长度４１９ｍ；上　

游坝坡坡度为１：１．７，下游坝坡在马道间为１：１．５，　平均坡度ｌ：１．９６。多年平均气温为５．６℃，历年极　

端最高气温３７．７℃，历年极端最低温度一３９．６℃。　冬季冻土层厚８０ｃｍ。　

２坝料分区和碾压要求　

坝体共设有９个分区（见图１），其中除工Ａ土料　

和ｌ　Ｂ任意料外，对其余的７个料区均提出了压实　标准（见表１）。　

３碾压试验　

３．１碾压试验的目的和方法　根据工程的具体条件，为了对设计提出的压实　

标准进行复核，并测试岩石的密度、抗压强度、软化　系数，级配料的视比重，碾压机具的性能，进而确定　

坝体填筑时为达到设计压实标准所采用的经济、安　全、便捷的碾压机具，铺料方法，铺料厚度，碾压遍　

数，行车速度，加水量等机具和施工参数，针对不同　料场生产的垫层料、过渡料、反滤料、主堆石料、次堆　

石料等，围绕设计提供的基本碾压数据，进行不同层　

厚、不同碾压遍数情况下的组合试验。试验参数一　

般按类似工程的施工参数初定，试验组合的方法包　

Ｉ　Ａ一土料；Ｉ　Ｂ一任意料；ⅡＡ一垫层料；ⅡＢ一排水料；ｌＩ　ｃ一砂砾料；　ⅡＤ一特殊垫层料；ⅢＡ一主堆石料；ⅢＢ一次堆石料；ⅢＣ一块石压重料　图ｌ大坝填筑剖面