论文部分内容阅读
摘 要：针对盘县电厂#4灰场第七级子坝建设工程的现场碾压试验进行分析，主要目的是确定碾压质量是否合格，确定相关参数，选择并确定相应的试验工具和试验器械。针对A、B、C、D四个试验单元的实际情况，分别采用不同试验方法开展室外试验和室内试验。在施工过程中，需严格控制回填材料的质量要求，铺层厚度、平整工艺、碾压遍数、行车速度及铺筑料含水量，均严格控制，以保证回填体的填筑碾压质量。
关键词：电厂；子坝建设；现场碾压试验
中图分类号：TV64 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）27-0151-02
盘县电厂#4灰场第七级子坝建设工程，位于贵州省六盘水市盘县境内柏果镇，距电厂的直线距离为3.5km。由于该子坝施工需要，预使用经过碾压后的粉煤灰（未经分选的原灰和经过Ⅰ级分选后的粉煤灰），为确保第七级子坝的碾压质量。受委托，我检测公司于2018年5月15日至2018年5月18日对#4灰场第七级子坝预使用粉煤灰进行现场碾压试验。
1 试验目的和试验任务
1.1 试验目的
通过碾压试验确定：粉煤灰干密度、粘聚力、内摩擦角是否满足设计指标要求，确定达到设计填筑标准的最佳压实方法。
1.2 相关参数
设计参数、委托要求、干容重设计要求分别为：rd≥10.5kN/m3（经换算rd≥1.07g/cm3），粘聚力不小于15kPa，内摩擦角不小于26°。设计要求：粉煤灰填筑施工中，粉煤灰填筑厚度为50cm。
1.3 试验依据
依据《土工试验规程》（GB/T50123-1999）、《碾压式土石坝施工规范》（DL/T5129-2013）、《第七级灰渣子坝加高设计施工说明书》（检索号：50-F2941E6S-0102-01）、其他规范、规程、手册及委托方提供的相关工程资料等作为试验依据。
2 現场碾压试验
2.1 碾压场地的选择和布置
现场选定碾压试验区域后，为确保试验场地基础的坚实、平整，用推土机找平及压路机充分压实，测量试验区基底标高，按照2个不同的铺筑厚度，铺筑厚度分别为50cm、60cm（未经分选的原灰和经过Ⅰ级分选后的粉煤灰各铺筑不同的厚度）。铺料厚度不超过层厚的±10%，现场碾压试验场地尺寸及实际铺筑厚度见表1。
2.2 碾压填料要求
现场碾压试验所用填料为经过碾压后的粉煤灰（未经分选的原灰和经过Ⅰ级分选后的粉煤灰），由挖掘机按委托铺筑厚度整平（在整平过程中由人工用高压水枪进行洒水以保证粉煤灰的含水量）[2]。然后由推土机先在试验单元灰体上行驶一遍，最后由一台压路机按照试验要求进行碾压。
2.3 现场施工设备
运输设备为自卸载重车。碾压设备：碾压机具由委托方提供的SR20M压路机，由山推工程机械股份有限公司生产，主要技术指标见表2。
3 室外试验方法及结果分析
3.1 A单元碾压试验区（未经分选的原灰）
该单元铺筑厚度50cm，实际平均虚铺厚53cm，控制碾压行车速度2.4km/h，然后由推土机先在试验区灰体上行驶一遍，最后由20t振动碾压路机采用先静压一遍，再往复式开强振碾压（往、复各算一次碾压）。
根据碾压试验数据：当碾压4遍时，碾压试验区域干密度不能满足设计要求；碾压6遍时，碾压试验区域中有局部区域干密度不能满足设计要求；碾压8、10遍时，碾压试验区域干密度均能满足设计要求，同时对灰体现场取样进行室内试验[3]。
3.2 B单元碾压试验（未经分选的原灰）
该单元虚铺厚60cm，实际平均虚铺厚62cm，装、卸料，平整、碾压速度均同A单元。根据碾压试验数据：当碾压4、6遍时，碾压试验区域干密度均不能满足设计要求；碾压8遍时，碾压试验区域中有局部区域干密度不能满足设计要求；碾压10遍时，碾压试验区域干密度满足设计要求。同时对灰体现场取样进行室内试验。
3.3 C单元碾压试验（经过Ⅰ级分选后的粉煤灰）
该单元虚铺厚50cm，实际平均铺筑厚51cm，装、卸料，平整、碾压速度均同A单元。根据碾压试验数据：当碾压4遍时，碾压试验区域干密度不能满足设计要求；碾压6遍时，碾压试验区域中有局部区域干密度不能满足设计要求；碾压8、10遍时，碾压试验区域干密度均能满足设计要求，同时对灰体现场取样进行室内试验。
3.4 D单元碾压试验（经过Ⅰ级分选后的粉煤灰）
该单元虚铺厚60cm，实际平均铺筑厚63cm，装、卸料，平整、碾压速度均同A单元。根据碾压试验数据：当碾压4、6遍时，碾压试验区域干密度均不能满足设计要求；碾压8遍时，碾压试验区域中有局部区域干密度不能满足设计要求；碾压10遍时，碾压试验区域干密度满足设计要求，同时对灰体现场取样进行室内试验。
4 室内试验方法及结果分析
4.1 粉煤灰料击实试验
最大干密度和最优含水量是通过室内轻型击实试验的方法得出。经室内试验：未经分选的原灰粉煤灰最优含水量为27.7%、最大干密度为1.24g/cm3；经过Ⅰ级分选后的粉煤灰最优含水量为26.8%、最大干密度为1.23g/cm3。
4.2 粉煤灰灰体物理和力学性能指标试验
现场用环刀取样密封后，在室内进行剪切及固结试验。根据试验结果：①未经分选的原灰：铺筑50cm试验区碾压8～10遍时粘聚力满足设计≥15.0kPa、内摩擦角满足≥26.0°要求；铺筑60cm试验区碾压（10）遍时粘聚力满足设计≥15.0kPa、内摩擦角满足≥26.0°要求；②经过Ⅰ级分选后的粉煤灰：铺筑50cm试验区碾压（8、10）遍时粘聚力满足设计≥15.0kPa、内摩擦角满足≥26.0°要求，铺筑60cm试验区时粘聚力不满足设计≥15.0kPa、内摩擦角不满足≥26.0°要求。
5 结束语
综上所述，未经分选的原灰以及经过I级分选厚的粉煤灰两者的最优铺层厚度均为50cm，均通过1遍静压和8遍振碾。确定使用山推工程机械股份有限公司生产的SR20M型压路机碾压机械。以2.4km/h的行车速度，往复式形车方式行驶。在施工中严格控制回填材料的质量要求，铺层厚度、平整工艺、碾压遍数、行车速度及铺筑料含水量，均需严格控制，以保证回填体的填筑碾压质量。现场施工过程中，当粉煤灰含水量过高时应先将回填料进行晾晒，直至粉煤灰含水量为27.2%±4%的要求方可施工。
参考文献
[1]李艳玲，刘 园，杨 琳.粉煤灰改良膨胀土路堤强度及膨胀特性试验研究[J].粉煤灰综合利用，2018（02）：31～34.
[2]孙恩吉，张兴凯，李全明.火电厂粉煤灰力学特性试验研究[J].中国安全生产科学技术，2015，11（03）：29～33.
[3]陈胜华，胡振琪.粉煤灰掺量对土壤混合材料空气阻隔性影响的试验[J].煤炭学报，2014，39（04）：749～756.
收稿日期：2018-8-13
关键词：电厂；子坝建设；现场碾压试验
中图分类号：TV64 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）27-0151-02
盘县电厂#4灰场第七级子坝建设工程，位于贵州省六盘水市盘县境内柏果镇，距电厂的直线距离为3.5km。由于该子坝施工需要，预使用经过碾压后的粉煤灰（未经分选的原灰和经过Ⅰ级分选后的粉煤灰），为确保第七级子坝的碾压质量。受委托，我检测公司于2018年5月15日至2018年5月18日对#4灰场第七级子坝预使用粉煤灰进行现场碾压试验。
1 试验目的和试验任务
1.1 试验目的
通过碾压试验确定：粉煤灰干密度、粘聚力、内摩擦角是否满足设计指标要求，确定达到设计填筑标准的最佳压实方法。
1.2 相关参数
设计参数、委托要求、干容重设计要求分别为：rd≥10.5kN/m3（经换算rd≥1.07g/cm3），粘聚力不小于15kPa，内摩擦角不小于26°。设计要求：粉煤灰填筑施工中，粉煤灰填筑厚度为50cm。
1.3 试验依据
依据《土工试验规程》（GB/T50123-1999）、《碾压式土石坝施工规范》（DL/T5129-2013）、《第七级灰渣子坝加高设计施工说明书》（检索号：50-F2941E6S-0102-01）、其他规范、规程、手册及委托方提供的相关工程资料等作为试验依据。
2 現场碾压试验
2.1 碾压场地的选择和布置
现场选定碾压试验区域后，为确保试验场地基础的坚实、平整，用推土机找平及压路机充分压实，测量试验区基底标高，按照2个不同的铺筑厚度，铺筑厚度分别为50cm、60cm（未经分选的原灰和经过Ⅰ级分选后的粉煤灰各铺筑不同的厚度）。铺料厚度不超过层厚的±10%，现场碾压试验场地尺寸及实际铺筑厚度见表1。
2.2 碾压填料要求
现场碾压试验所用填料为经过碾压后的粉煤灰（未经分选的原灰和经过Ⅰ级分选后的粉煤灰），由挖掘机按委托铺筑厚度整平（在整平过程中由人工用高压水枪进行洒水以保证粉煤灰的含水量）[2]。然后由推土机先在试验单元灰体上行驶一遍，最后由一台压路机按照试验要求进行碾压。
2.3 现场施工设备
运输设备为自卸载重车。碾压设备：碾压机具由委托方提供的SR20M压路机，由山推工程机械股份有限公司生产，主要技术指标见表2。
3 室外试验方法及结果分析
3.1 A单元碾压试验区（未经分选的原灰）
该单元铺筑厚度50cm，实际平均虚铺厚53cm，控制碾压行车速度2.4km/h，然后由推土机先在试验区灰体上行驶一遍，最后由20t振动碾压路机采用先静压一遍，再往复式开强振碾压（往、复各算一次碾压）。
根据碾压试验数据：当碾压4遍时，碾压试验区域干密度不能满足设计要求；碾压6遍时，碾压试验区域中有局部区域干密度不能满足设计要求；碾压8、10遍时，碾压试验区域干密度均能满足设计要求，同时对灰体现场取样进行室内试验[3]。
3.2 B单元碾压试验（未经分选的原灰）
该单元虚铺厚60cm，实际平均虚铺厚62cm，装、卸料，平整、碾压速度均同A单元。根据碾压试验数据：当碾压4、6遍时，碾压试验区域干密度均不能满足设计要求；碾压8遍时，碾压试验区域中有局部区域干密度不能满足设计要求；碾压10遍时，碾压试验区域干密度满足设计要求。同时对灰体现场取样进行室内试验。
3.3 C单元碾压试验（经过Ⅰ级分选后的粉煤灰）
该单元虚铺厚50cm，实际平均铺筑厚51cm，装、卸料，平整、碾压速度均同A单元。根据碾压试验数据：当碾压4遍时，碾压试验区域干密度不能满足设计要求；碾压6遍时，碾压试验区域中有局部区域干密度不能满足设计要求；碾压8、10遍时，碾压试验区域干密度均能满足设计要求，同时对灰体现场取样进行室内试验。
3.4 D单元碾压试验（经过Ⅰ级分选后的粉煤灰）
该单元虚铺厚60cm，实际平均铺筑厚63cm，装、卸料，平整、碾压速度均同A单元。根据碾压试验数据：当碾压4、6遍时，碾压试验区域干密度均不能满足设计要求；碾压8遍时，碾压试验区域中有局部区域干密度不能满足设计要求；碾压10遍时，碾压试验区域干密度满足设计要求，同时对灰体现场取样进行室内试验。
4 室内试验方法及结果分析
4.1 粉煤灰料击实试验
最大干密度和最优含水量是通过室内轻型击实试验的方法得出。经室内试验：未经分选的原灰粉煤灰最优含水量为27.7%、最大干密度为1.24g/cm3；经过Ⅰ级分选后的粉煤灰最优含水量为26.8%、最大干密度为1.23g/cm3。
4.2 粉煤灰灰体物理和力学性能指标试验
现场用环刀取样密封后，在室内进行剪切及固结试验。根据试验结果：①未经分选的原灰：铺筑50cm试验区碾压8～10遍时粘聚力满足设计≥15.0kPa、内摩擦角满足≥26.0°要求；铺筑60cm试验区碾压（10）遍时粘聚力满足设计≥15.0kPa、内摩擦角满足≥26.0°要求；②经过Ⅰ级分选后的粉煤灰：铺筑50cm试验区碾压（8、10）遍时粘聚力满足设计≥15.0kPa、内摩擦角满足≥26.0°要求，铺筑60cm试验区时粘聚力不满足设计≥15.0kPa、内摩擦角不满足≥26.0°要求。
5 结束语
综上所述，未经分选的原灰以及经过I级分选厚的粉煤灰两者的最优铺层厚度均为50cm，均通过1遍静压和8遍振碾。确定使用山推工程机械股份有限公司生产的SR20M型压路机碾压机械。以2.4km/h的行车速度，往复式形车方式行驶。在施工中严格控制回填材料的质量要求，铺层厚度、平整工艺、碾压遍数、行车速度及铺筑料含水量，均需严格控制，以保证回填体的填筑碾压质量。现场施工过程中，当粉煤灰含水量过高时应先将回填料进行晾晒，直至粉煤灰含水量为27.2%±4%的要求方可施工。
参考文献
[1]李艳玲，刘 园，杨 琳.粉煤灰改良膨胀土路堤强度及膨胀特性试验研究[J].粉煤灰综合利用，2018（02）：31～34.
[2]孙恩吉，张兴凯，李全明.火电厂粉煤灰力学特性试验研究[J].中国安全生产科学技术，2015，11（03）：29～33.
[3]陈胜华，胡振琪.粉煤灰掺量对土壤混合材料空气阻隔性影响的试验[J].煤炭学报，2014，39（04）：749～756.
收稿日期：2018-8-13