印尼Jatigede大壩工程反濾料篩分及碾壓試驗分析

丁 顯 庚， 馬 樂

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川 都江堰 611830)

1 工程概述

印尼Jatigede大壩工程位于印尼西爪哇省蘇木丹地區，主要建筑物包括碎石土心墻堆石壩、導流洞、灌溉洞、溢洪道和發電洞進口等。

碎石土心墻堆石壩最大壩高110 m；壩頂全長1 715 m，壩頂寬度為12 m；壩頂高程為265 m，正常蓄水位高程為260 m；上游坡度為1∶2，下游坡度為1∶1.9。

壩體共分6個區域，從中間到兩邊依次為碎石土心墻防滲(1區)、反濾層(2A區)、反濾層(2B區)、過渡料(3A區)、堆石料(3B區)、拋石料(4區)；其中反濾層(2A、2B)總填筑方量約80萬m3，反濾層(2A、2B區)反濾料采用ulang Hill 采石場的石料經1#砂石系統破碎、篩分、沖洗后所生產的成品料。

2 試驗目的

本次試驗根據印尼Jatigede大壩工程反濾層(2A、2B)填筑技術指標和級配要求，對填筑反濾層(2A、2B)反濾料成品檢測其級配是否滿足設計要求；在大壩填筑前對反濾料(2A、2B)進行碾壓試驗，目的是核實填筑指標的合理性，確定反濾料達到填筑指標的施工碾壓參數；并通過此參數檢驗填筑現場反濾料(2A、2B)是否滿足填筑質量要求，從而為有效地進行施工質量控制提供保證。

3 反濾料填筑指標

3.1 技術指標

印尼Jatigede大壩工程反濾料(2A、2B)填筑技術指標主要包括干密度(由最小干密度控制)、最大粒徑要求及滲透系數。具體指數指標見表1。

表1 壩體反濾料(2A、2B)技術指標表

3.2 級配要求

級配設計原則：級配連續，滿足反濾、變形和滲透過渡要求，滿足相關規程規范要求。

反濾料(2A區)的最大粒徑Dmax=10～20 mm，粒徑小于5 mm含量為66%～86%，反濾料(2B區)的最大粒徑Dmax=60～100 mm，粒徑小于5 mm含量為31%～50%，粒徑小于0.075 mm含量宜不大于5%。級配要求見表2。

表2 壩體反濾料(2A、2B)級配要求表

4 篩分試驗

填筑試驗所用的反濾料(2A、2B)均來源于Julang Hill 采石場的石料經1#砂石系統破碎、篩分、沖洗后所生產的成品料。在大壩填筑施工前，對料場儲存的2A、2B料分別進行了多組取樣篩分試驗。試驗成果見表3。

通過上述檢測數據可以看出，填筑反濾料(2A、2B)各種粒徑平均通過率均在設計上、下限之間，級配滿足設計要求。

5 碾壓試驗

5.1 碾壓機具

碾壓機具采用德國寶馬公司生產的BW219DH-3光面振動碾，具體技術參數見表4。碾壓試驗過程中行走速率采用3 km/h,振動頻率采用30 Hz。

表3 反濾料(2A、2B)篩分試驗成果表

表4 BW219DH-3光面振動碾施工技術參數表

5.2 試驗內容

現場試驗人員首先分別從1#砂石系統破碎、篩分、沖洗后所生產的成品料中隨機取出適量的2A、2B料試驗樣品，然后按松鋪厚度為50 cm和60 cm各分成兩個樣品現場碾壓試驗區，分別對其進行2遍靜碾和2、4、6遍振動碾壓，其中振動碾壓行走速率為3 km/h、振動頻率為30 Hz。然后分別對碾壓后的2A、2B樣品料的干密度和沉降量以及壓實后的滲透系數進行測定，得出試驗數據并進行相關技術指標分析。

5.3 試驗數據及成果分析

在現場碾壓試驗中，對樣品進行不同碾壓遍數后分別測定其現場干密度、沉降量變化及滲透性。

5.3.1 干密度、沉降量變化及滲透性試驗

在現場對所取樣品測定其不同松鋪厚度、不同碾壓遍數后的現場干密度、沉降量變化及滲透性，成果見表5。

表5 反濾料(2A、2B)現場干密度、沉降量變化及滲透性試驗成果表

對表5中的試驗檢測結果分析后可以得出：

(1)干密度。

對于2A和2B料，隨著碾壓遍數的增加，2、4、6遍振動碾壓后的實測干密度總體隨碾壓遍數增加而增加，但增幅都很小。

①對于2A料，松鋪厚度為50 cm時，動碾2遍以上的實測干密度值均大于2.2 g/cm3，滿足填筑標準中的最小干密度的技術要求；而松鋪厚度為60 cm時，動碾2遍以上的實測干密度值均小

于2.2 g/cm3，不能滿足填筑標準中的最小干密度的技術要求。

②對于2B料，松鋪50cm時動碾4遍時的實測干密度值在2.29 g/cm3左右, 已經非常接近設計值2.3 g/cm3；動碾增加到6遍時，干密度增加量不超過1%；而松鋪厚度為60 cm時，動碾2遍以上的實測干密度值均小于2.3 g/cm3，不能滿足填筑標準中的最小干密度的技術要求。

(2)沉降量變化。

對于2A和2B料，松鋪厚度50 cm和60 cm時，隨著碾壓遍數的增加，2、4、6遍振動碾壓后的沉降量總體均隨碾壓遍數的增加而增加，但增幅均很小。尤其是在振動碾壓4遍以后，沉降量基本沒有明顯變化。

(3) 滲透系數。

2A料的滲透系數在松鋪厚度50 cm時，振壓2、4、6遍后，均大于5×10-4，滿足填筑標準技術相關要求。而在松鋪厚度60 cm時，振壓4、6遍后，均小于5×10-4，不能滿足填筑標準技術相關要求。碾壓試驗后的樣品2B料的滲透系數在松鋪厚度50 cm、60 cm時，振壓2、4、6遍后，均大于1×10-3，滿足填筑標準技術相關要求。

5.3.2 碾壓參數的確定

綜上分析，反濾層(2A、2B)施工參數為：

(1) 碾壓機具采用德國寶馬公司生產的BW219DH-3光面振動碾,機具重量為19.22 t，行走速率采用3 km/h,振動頻率采用30 Hz；

(2) 反濾料(2A)采用松鋪厚度50 cm，靜壓2遍，振動碾壓4遍；壓實控制干密度暫按2.2 g/cm3執行，并根據現場實際情況進行適時調整；

(3) 反濾料(2B)采用松鋪厚度50 cm，靜壓2遍，振動碾壓4遍。壓實控制干密度暫按2.28 g/cm3執行并根據現場實際情況進行適時調整。

6 結 語

在Jatigede大壩反濾料填筑施工中，現場施工人員嚴格按照確定的碾壓參數進行施工，現場取樣試驗成果表明，填筑質量均滿足各項技術指標要求。因此，碎石土心墻土石壩反濾料填筑施工前，應對所采用的反濾料進行篩分檢測填筑料級配及生產工藝性碾壓試驗分析，是確定正確的填筑碾壓參數的前提。而在填筑施工中，嚴格按照確定的碾壓參數進行施工，并及時通過現場取樣試驗進行質量控制是確保填筑質量的關鍵。