【摘要】通過對竹銀水庫防滲土料、反濾料、非防滲料開采、裝料、運輸、卸料和碾壓試驗，以及進行含水量調整及現場碾壓試驗需進行鋪土方式、鋪土厚度、碾壓機械的類型及重量、碾壓遍數、填筑含水量等各項參數試驗，復合試驗應進行土料的顆粒級配、壓實土的干密度、滲透系數、壓縮系數和抗剪強度等試驗。為大壩填筑提供了科學、真實的數據參數，并提出了相關建議，指導竹銀水庫大壩填筑，為類似工程提供了很好的借鑒經驗，為大壩填筑的設計、施工提供了更加靈活、多樣的解決辦法。
　　【關鍵詞】竹銀水庫，防滲料，非防滲料，反濾料，試驗，工藝
　　1.工程概況
　　竹銀水庫工程大壩為土石分區壩，自上游到下游由防滲體、反濾體、非防滲體（過渡料）組成，其中防滲體填筑總量為475.09萬m3，反濾料填筑總量39.34萬m3，非防滲體填筑總量180.78萬m3。
　　2.試驗料源及試驗場地
　　2.1試驗料源
　　（1）防滲土料、非防滲土料均從土料場開采；
　　（2）反濾料采用中粗砂，20t自卸汽車從砂料外賣點采購；
　　2.2試驗工程量
　　碾壓試驗工程量1、防滲料（壓實方）150m3；非防滲料（壓實方）220m3；反濾料（壓實方）110m3。
　　3.試驗內容
　　（1）對于防滲土料、反濾料、非防滲料，進行開采、裝料、運輸、卸料和碾壓試驗，以及進行含水量調整試驗。
　　（2）防滲土料、反濾料、非防滲料現場碾壓試驗需進行鋪土方式、鋪土厚度、碾壓機械的類型及重量、碾壓遍數、填筑含水量等各項參數試驗，復合試驗應進行土料的顆粒級配、壓實土的干密度、滲透系數、壓縮系數和抗剪強度等試驗。
　　4.填筑物料技術要求
　　4.1防滲土料
　　大壩壩設計干密度ρd=1.75g/cm3，相應的設計含水量ω0=14.6%；防滲土料的滲透系數應不大于3.0×10-5cm/s；防滲土料的填筑標準按壓實度不小于98％控制。
　　4.2反濾料
　　反濾料采用中粗砂，要求具有連續的級配。反濾料的填筑標準按相對密度大于0.7控制，滲透系數K＞1.0×10-3cm/s，具體控制標準由碾壓試驗后確定。
　　4.3非防滲土料
　　要求過渡料可以采用土料也可以用石渣，但必須同料同層，土料的壓實度以0.98控制，石渣料以相對密度0.85控制。
　　5.碾壓試驗施工
　　5.1試驗施工程序
　　施工準備→物料開采→物料運輸→施工放線→鋪料、平料及灑水→碾壓→試驗檢測。
　　5.2試驗施工方法
　　5.2.1試驗施工準備
　　（1）試驗場地平整
　　試驗場地平整采用推土機配合人工清理，滿足施工要求。試驗場地用TY320推土機進行平整處理，YZ18B-Ⅱ振動碾碾壓密實，以使基礎的密實度滿足試驗要求（0.98），表面不平整度小于10cm。
　　（2）施工用水布置
　　試驗現場采用灑水車運輸，人工加水。
　　5.2.2物料開采與運輸
　　防滲土料、非防滲土料采用立采法取料。反濾料外購，采用20T自卸汽車運輸至試驗現場。
　　5.2.3鋪料、平料及灑水
　　所有物料均采用進占法鋪料。推土機將物料平鋪，局部采用挖機或人工鋪筑平料；灑水車進行灑水，加水量嚴格控制。
　　5.2.4碾壓
　　防滲土料采用YZ18B-Ⅱ型凸塊振動碾碾壓，反濾料及過渡料采用20T自行式光面振動碾碾壓，碾壓方向為試驗條帶方向。先靜碾2遍，再振動碾壓4～8遍，用進退法碾壓，行駛速度控制在2~3km/h。相鄰兩段交接帶碾跡彼此搭接，順碾壓方向不小于0.5m，垂直碾壓方向的搭接寬度為1.0m。
　　5.2.5試驗檢測
　　（1）沉降試驗檢測
　　對于不同種類的堰體材料，在實驗鋪筑前分別測量該料區各測點的相對高程，求其平均值，作為鋪料厚度計算的基點；平料后設置標尺，計算鋪料后的平均高程，該高程與鋪料前的平均相對高程既為該層鋪料厚度。鋪料后采用振動碾碾壓，首先靜碾兩遍，測量并計算平均相對高程，作為計算相對沉降率的基點，然后按同樣方法，分別按設計要求振動碾壓4、6、8遍，測其平均相對高程，靜碾兩遍后的平均相對高程與振動碾壓各遍后的平均相對高程差，即為各碾壓遍數的沉降值，各沉降值與該鋪筑層厚的比率即為各碾壓遍數的相對沉降率。
　　（2）填筑料復合試驗
　　按照已選定的施工參數（層厚、灑水量、碾壓遍數）進行各參數的復合試驗，并按照相關試驗規程進行檢測。
　　（3）檢測點數
　　根據規范要求，每組試驗共布置檢測點9個，復核試驗則增加到12個，并在現場取樣，在試驗室測定其滲透系數。
　　5.2.6成果整理
　　整理含水率、干密度的關系，計算壓實度。繪制不同鋪土厚度，不同碾壓遍數時的干密度與含水率的關系。
　　6.數據分析
　　
　　6.1防滲土料
　　防滲土料共進行了三種含水率、不同鋪土厚度、不同碾壓遍數的碾壓試驗。含水率分別是天然含水率（19.7%～21.7%）、降低含水率（18.5%～18.75%）、增加含水率（22.1%～23.25%）；三種松鋪厚度分別為31cm、37cm、43cm；三種碾壓遍數分別為靜碾2遍+動碾4、6、8遍。碾壓結果分析如下：
　　（1）在不同含水率下進行碾壓試驗，壓實結果不同。以天然含水率下（19.7%～21.7%）碾壓效果最優，降低含水率（18.5%～18.75%）次之，增加含水率（22.1%～23.25%）最差，且現場出現彈簧土現象；土料厚度增大，土料壓實效果變差。壓實遍數增加，土料壓實效果明顯，但以靜碾2遍+動碾8遍為最佳，繼續碾壓則容易出現彈簧土或過壓導致土體表面出現裂縫。
　　土料在天然含水率（19.7%～21.7%）、31cm～32cm的鋪土厚度（壓實厚度25cm）、碾壓遍數為靜碾2遍+動碾8遍條件下，壓實干密度在1.629g/cm3～1.701g/cm3之間，平均值為1.667g/cm3，相應最優含水率為18.4%。則碾壓試驗土料壓實度在0.98以上，滿足設計技術要求。
　　
　　6.2反濾料
　　防滲土料共進行了三種鋪料厚度、同碾壓遍數的碾壓試驗。松鋪厚度分別為40cm、50cm、60cm；碾壓遍數分別為靜碾1遍+動碾6、8、10遍。碾壓結果分析如下：
　　在不同鋪料厚度的碾壓試驗結果中，砂料厚度增大，砂料壓實效果變差；壓實遍數增加，砂料壓實效果明顯，但以靜碾1遍+動碾10遍為最佳，滿足設計技術要求。
　　砂料在50cm～52cm的鋪料厚度（壓實厚度50cm）、碾壓遍數為靜碾1遍+動碾10遍條件下，壓實干密度在1.755g/cm3～1.763g/cm3之間，平均值為1.761g/cm3；則碾壓試驗相對密度在0.72以上，滿足設計技術要求。
　　6.3非防滲土料
　　非防滲土料共進行了三種鋪料厚度、碾壓遍數的碾壓試驗。松鋪厚度分別為33cm、38cm、44cm；碾壓遍數分別為靜碾2遍+動碾4、6、8遍。碾壓結果分析如下：
　　在不同鋪料厚度的碾壓試驗結果中，土料厚度增大，土砂料壓實效果變差；壓實遍數增加，砂料壓實效果明顯，但以靜碾2遍+動碾8遍為最佳，滿足設計技術要求。
　　土料在38～43cm的鋪料厚度（壓實厚度30～35cm）、碾壓遍數為靜碾2遍+動碾8遍條件下，壓實干密度在1.702g/cm3～1.725g/cm3之間，平均值為1.714g/cm3；以壓實度0.98控制。但不排除在以后工程施工過程中，料場有石渣料填筑。
　　7.施工參數確定
　　通過土料場的土工、砂料的碾壓工藝試驗，確定壩體施工工藝參數及質量控制指標，見表
　　表7.1-1現場碾壓參數及控制指標
　　

　　8.試驗總結
　　8.1.1試驗總結
　　通過本次現場碾壓試驗大致了解了本工程土料場的土料特性，確定了壩體防滲料、反濾料、非防滲土料的鋪土厚度、碾壓遍數及含水率的控制范圍，對下一步的實際填筑施工有著非常重要的指導意義。
　　8.1.2設計填筑標準復核意見
　　（1）防滲土料
　　根據土料場前期室內土工試驗可知，土樣擊實最大干密度在1.636g/cm3～1.734g/cm3之間，相應最優含水率在17.2%～20%之間；而碾壓試驗結果也表明在20t振動碾碾壓遍數8遍后，檢測干密度在1.629g/cm3～1.701g/cm3之間，含水率在18%～20%，相應壓實度在0.98以上。滲透系數完全滿足設計要求。
　　（2）反濾料
　　反濾料為中粗砂，相對密度大于0.7，滲透系數大于1.0×10-3。根據反濾料室內試驗及現場碾壓試驗可知，鋪料厚度52cm，在碾壓靜1+動10遍的碾壓遍數下，相對密度0.72，滲透系數3.5×10-2。
　　（3）非防滲土料
　　非防滲料為土料，則要達到0.98的壓實度，鋪料厚度與防滲土料一致；若為石渣料，則填筑厚度需要調整，相應控制指標以相對密度0.85控制。
　　9.施工建議
　　（1）在壩體填筑施工過程中，由于填筑物料會發生變化，相應的含水率及干密度控制范圍也相應發生變化，根據室內土工實驗及現場碾壓試驗結果來看，變化范圍還相對較大，如何在施工過程中隨著物料的發生變化隨時調整控制干密度范圍是下一步填筑工作必須面對和解決的問題。
　　（2）由于壩體填筑工程量大，如采用常規灌砂、灌水法檢測干密度，則檢測的強度將滿足不了填筑的要求；因此，建議防滲土料采用核子密度儀檢測，通過碾壓試驗中2種檢測結果比對發現，核子密度儀檢測干密度比灌砂法檢測結果偏差范圍0.02g/cm3，含水率偏差范圍在1%之內，都屬于可接受的范圍。