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水电站混凝土面板堆石坝冰碛砾岩冲击碾压填筑工艺试验研究

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摘要

1 绪论

1.1 堆石坝国内外发展的历史与现状

1.2 选题目的与意义

1.2.1 目的

1.2.2 意义

1.3 技术路径

2 冲击碾压技术

2.1 冲击碾压的发展历史及现状

2.2 冲击碾压技术的机理

2.3 冲击碾压技术的特点

2.3.1 低频高振幅

2.3.2 冲击碾压能量大,影响深度深

2.3.3 冲击碾压效果好,施工速度快

3.混凝土面板堆石坝冰碛砾岩冲击碾压试验

3.1 工程概况

3.2 试验的必要性和目的

3.2.1 试验的必要性

3.2.2 试验目的

3.3 填筑碾压试验的基本技术条件

3.3.1 填筑材料的主要技术指标和要求

3.3.2 碾压设备

3.4 冰碛砾岩填筑碾压试验步骤

3.4.1 试验场地的布置

3.4.2 试验场地控制点布置

3.4.3 填筑材料铺筑

3.4.4 碾压前相关试验

3.4.5 洒水和碾压

3.5 现场试验方法

3.5.1 密度试验

3.5.2 现场渗透试验

3.5.3 颗粒级配试验

3.5.4 含水率试验

4 现场碾压试验数据测定与分析

4.1 碾压前颗粒级配及密度试验数据与分析

4.2 碾压后颗粒级配及密度试验数据与分析

4.3 碾压后渗透试验数据与分析

4.4 沉降量测量结果

5 冲击碾压试验结果分析

5.1 碾压前颗粒级配和密度试验结果与分析

5.1.1 碾压前颗粒级配试验结果与分析

5.1.2 碾压前密度试验结果与分析

5.2 碾压后颗粒级配和密度试验结果与分析

5.2.1 碾压后颗粒级配试验结果与分析

5.2.2 碾压后密度试验结果与分析

5.3 碾压后现场原位渗透试验结果与分析

5.4 沉降测量结果分析

6.结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果

致谢

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摘要

近三十年内,随着工业、农业、运输等领域对水利水电的需求逐渐增大,堆石坝的数量越来越多,坝体的高度也越来越高。众所周知,随着堆石坝坝体的增高,控制其变形的难度也越来越大。因此,为控制坝体的变形,协调两岸与坝体的变形,防止出现过大沉降或不均匀沉降,优选筑坝材料和施工方法就显得尤为重要。本课题研究中涉及的某水电站混凝土面板堆石坝最大坝高219.0m,在国内外目前属特高型坝,根据初步的技术与经济方案比较,在可研阶段试验结果的基础上,决定采用离坝址不远的栗山坡料场的冰碛砾岩为坝体堆石料,碾压方式采用冲击碾压。物理室内试验结果显示,冰碛砾岩基本物理力学特性满足筑坝堆石料的要求。
  采用冰碛砾岩作为堆石坝堆石料,在国内外目前尚属首例,无实践工程经验可借鉴。且据规范要求:“对特别高的坝,或筑坝材料性质特殊,已有经验不能覆盖的情况,其填筑标准应作专门论证。”因此,为取得合理的填筑碾压参数,特进行了本课题的试验研究工作。本次冰碛砾岩冲击碾压专项试验,共选择3大场,每场次合理布置填筑材料铺筑厚度控制点和沉降测量控制点,洒水量为15%,并通过现场的颗粒级配试验、密度试验、含水率试验、渗透试验和沉降量观测,求得不同碾压遍数下填筑材料的颗粒级配、干密度、含水率、渗透系数和沉降量,并通过这些数据的对比,得出填筑材料碾压前、后的颗粒级配对比关系图和碾压后干密度、渗透系数、沉降量与碾压遍数的关系及其曲线图。最终,在干密度和渗透系数满足堆石坝坝体设计要求的情况下,确定了冰碛砾岩冲击碾压施工参数。

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