2019年水利水電工程師考試考點：土石壩填筑的施工碾壓實驗

一、壓實機(jī)械

分為靜壓碾壓、振動碾壓、夯擊三種基本類型。其中靜壓碾壓設(shè)備有羊腳碾、氣胎碾等;夯擊設(shè)備有夯板、強(qiáng)夯機(jī)等。如圖。

二、土料壓實作用外力示意圖

不同機(jī)械其土料壓力大小隨作用時間而變化的情況不同，具體如圖。

三、土料填筑標(biāo)準(zhǔn)

(一)黏性土的填筑標(biāo)準(zhǔn)

黏性土的填筑標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以壓實度和最優(yōu)含水率作為設(shè)計控制指標(biāo)。設(shè)計最大干密度應(yīng)以擊實最大干密度乘以壓實度求得(13年案例)。不同壩型對壓實度的要求不同。

【知識拓展：壓實度是填土工程的質(zhì)量控制指標(biāo)。一是根據(jù)現(xiàn)場試驗測得的現(xiàn)場實際干密度，此為試樣干密度即為設(shè)計干密度，設(shè)為A密度。二是由擊實試驗后所得的試樣最大干密度，即為擊實最大干密度，設(shè)為B密度。實際壓實度=A/B。用此數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的壓實度比較，即可知道土的壓實程度是否達(dá)到了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)】

【注：題目中一般給出一個大數(shù)值為擊實最大干密度，對應(yīng)著多個現(xiàn)場給出的設(shè)計干密度，讓求壓實度】

壓實度界限值表 表1F415010-2

壩型壓實度

1級、2級壩和高壩98%～l00%(13年單選)

3級中低壩及3級以下的中壩96%～98%

設(shè)計地震烈度為8度、9度的地區(qū)，宜取上述規(guī)定的大值

【注：與建筑物級別劃分的結(jié)合考查】

(二)非黏性土的填筑標(biāo)準(zhǔn)

砂礫石和砂的填筑標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以相對密度為設(shè)計控制指標(biāo)，具體界限值見表1F415010-3。

相對密度界限值表 表1F415010-3

材料相對密度

砂礫石不應(yīng)低于0.75

砂不應(yīng)低于0.7

【注：反濾料的填筑標(biāo)準(zhǔn)宜為0.7】

【例題4】某水庫總庫容為5億m3，設(shè)計地震烈度為8度，相應(yīng)其均質(zhì)土壩壓實度宜采用( )。【2013】

A.96%

B.97%

C.98%

D.100%

【答案】D

【解析】根據(jù)題意，該水庫工程等別為Ⅱ級，其主要建筑物為2級。1級、2級壩和高壩的壓實度應(yīng)為98%～100%，3級中低壩及3級以下的中壩壓實度應(yīng)為96%～98%。設(shè)計地震烈度為8度、9度的地區(qū)，宜取上述規(guī)定的大值。

【例題5】【2013年】

【背景資料】

某河道治理工程主要建設(shè)內(nèi)容包括河道裁彎取直(含兩側(cè)新筑堤防)、加高培厚堤防、新建穿堤建筑物及跨河橋梁。堤防級別為1級。堤身采用黏性土填筑，設(shè)計壓實度為0.94，料場土料的最大干密度為1.68g/cm3。在堤防填筑過程中，施工單位對已經(jīng)壓實的土方進(jìn)行了質(zhì)量檢測，檢測結(jié)果見下表。

土樣編號1234567

干密度(g/cm³)1.601.651.631.591.651.531.59

壓實度A0.98B0.950.980.910.95

【問題】計算表3中A、B的值(計算結(jié)果保留兩位小數(shù));

【答案】A=0.95;B=0.97

四、壓實參數(shù)的確定

(一)土料填筑壓實參數(shù)

碾壓機(jī)具的重量、含水量、碾壓遍數(shù)及鋪土厚度等，對于振動碾還應(yīng)包括振動頻率及行走速率等。

(二)黏性土料壓實含水量

可取ω1=ωp+2%;ω2=ωp;ω3=ωp-2%三種進(jìn)行試驗。ωp為土料塑限。

【知識拓展：塑限是指黏性土處于可塑狀態(tài)與半固體狀態(tài)之間的界限含水率，也就是可塑狀態(tài)的下限含水率】

(三)碾壓實驗關(guān)系曲線參數(shù)

選取試驗鋪土厚度和碾壓遍數(shù)，并測定相應(yīng)的含水量和干密度，作出對應(yīng)的關(guān)系曲線(圖1F415013-2)。再按鋪土厚度、壓實遍數(shù)和最優(yōu)含水量、最大干密度進(jìn)行整理并繪制相應(yīng)的曲線(圖1F415013-3)。黏性土與非黏性土碾壓實驗的關(guān)系曲線參數(shù)不同

【例題】土石壩土料填筑壓實參數(shù)主要包括( )。

A.碾壓機(jī)具重量

B.相對密度

C.鋪土厚度

D.碾壓遍數(shù)

E.含水率

【答案】ACD

【解析】土料填筑壓實參數(shù)主要包括碾壓機(jī)具的重量、含水量、碾壓遍數(shù)及鋪土厚度等。

【例題】非黏性土料的碾壓試驗，需作出( )的關(guān)系曲線。

A.干密度

B.壓實遍數(shù)

C.鋪土厚度

D.含水量

E.強(qiáng)度

【答案】ABC

【解析】本題考查的是土方填筑技術(shù)。對非黏性土料的試驗，只需作鋪土厚度、壓實遍數(shù)和干密度的關(guān)系曲線。

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