土石壩材料現場試驗是指料場開採試驗，築壩材料有關特性調整試驗，現場土石料鋪築壓實試驗等。料場的材料是否值得開採，要經過技術經濟論證，在論證中除料場地形、地質、水文、氣象、儲量及質量等客觀條件外，施工設備和施工工藝選擇主要取決於現場試驗。
基本介紹
- 中文名：土石壩材料現場試驗
- 外文名：in-situs material test for earth and rock fill dam
- 類型：現場試驗
- 作用：料場的材料是否值得開採依據
- 領域：工程技術
- 學科：水利術語
簡介,料場開採試驗,築壩材料有關特性調整試驗,土石料鋪築壓實試驗,質量控制試驗,
簡介
土石壩材料現場試驗是指料場開採試驗，築壩材料有關特性調整試驗，現場土石料鋪築壓實試驗等。通過現場試驗核實或修正有關築壩材料的設計、施工技術指標，選擇合適的施工機具和施工工藝，確定各項施工參數和施工質量要求。
料場開採試驗
料場的材料是否值得開採，要經過技術經濟論證，在論證中除料場地形、地質、水文、氣象、儲量及質量等客觀條件外，施工設備和施工工藝選擇主要取決於現場試驗。
①土料。根據料場大小、料層厚薄、可開採量和土料的天然含水量，在料場進行不同施工設備和施工工藝的開採試驗，確定平面開採的分層取土厚度或立面開採工作面高度。砂礫料，除在料場選擇施工設備、開採及篩選工藝外，包括將水下開採轉變成水上開採和動水開採轉變成靜水開採的施工工藝試驗，減少細粒料流失量和天然級配的篩分試驗。
②石料。在有代表性料場採用不同爆破方式的爆破試驗，包括:爆破參數選擇及爆破器材性能試驗，起爆網路準爆試驗，藥包或炮孔結構設計參數選擇試驗，為滿足開挖強度要求的梯段高度、台階寬度、爆堆形狀、爆出岩塊級配和石塊粒徑等爆破效果試驗，不同爆破方式所產生爆震波、空氣衝擊波及個別飛石對附近建築物和施工活動場所的影響範圍測定試驗等。
築壩材料有關特性調整試驗
築壩材料由於受料場地形、地質、水文、氣象等影響，各項指標很難同時滿足設計和施工要求，常需經過現場施工試驗加以調整。
①土料。用作防滲體的土料，當天然含水量高於或低於施工含水量上下限值時，都要在料場通過施工試驗調整。若天然含水量低於施工含水量的下限值，一般要在料場築小圍堤成畦塊灌水，進行料場浸水試驗，開始時浸濕深度較淺，表土的含水量高，隨著浸水時間延長浸濕深度增加，表土的含水量下降，經過一定時段后土的含水量接近穩定，且多在塑限附近時，可以符合施工要求。若天然含水量高於施工含水量上限值，通常在料場用農耕機械將表土層開溝、耕松、搗碎、翻曬等施工工藝降低含水量，使水分自然蒸發達到合格土料，有條件時，也可將高含水量土料通過熱風進行強制乾燥，使達到合格土料。當料場土的粘粒含量較高，或在年降雨量較大的潮濕多雨地區施工困難時，可進行人工摻合料試驗，在料場將粘土料與乾燥粗粒料按試驗級配交替分層平鋪，然後用挖掘機械立面或斜面開採拌和，摻合均勻，達到設計和施工要求指標。
②砂礫料，天然砂礫料要經過篩分，若超徑過多或級配中斷缺少某一粒徑範圍料時，常通過試驗找出調整措施。加工超徑料或石渣補充所缺粒徑。
③石料。開採的岩塊較大時，在料場進行解炮試驗(即將大塊石再打眼放炮使其改小);利用建築物開挖的石渣時，作清除石粉、泥團、雜物和調整級配試驗等。
土石料鋪築壓實試驗
壩體填筑前，一般都要進行不同壓實設備和施工工藝試驗，選擇各項施工參數和壓實機具。
①土石料參數試驗，選有代表性的土石料進行土的擊實、剪力、揉搓、振動、壓實試驗，砂礫料的滲透試驗，石料的強度試驗等，以核實設計採用的壩料參數是否合理。②施工工藝試驗，對各種壩料所選用壓實機具的碾重、接觸壓力、鋪料方法、鋪料厚度、壓實方法、碾壓或夯擊遍數、含水量控制等施工參數進行對比試驗，作為施工單位編制施工措施計畫的依據。碾壓試驗前，根據理論計算、室內試驗成果或參照其他工程經驗，初步選定幾種碾壓設備和擬定若干個碾壓參數，採用逐漸收斂法反覆試驗，使所有參與碾壓試驗的參數都達到最優，然後進行覆核，若能滿足設計和施工要求，即為所定的壓實參數。由於在試驗時不可能與現場施工條件完全一致，所得試驗的壓實標準合格率應稍高於設計要求。
質量控制試驗
在壩體填築施工中，按規定隨機取樣控制壩體壓實質量的試驗，是保證壓實體填築質量的必要手段。
①土料。通常在施工中控制土料的含水量和各種壩料的乾容重指標。在料場快速判別土料是否適合上壩，一般根據經驗用手試法估測含水量。壩體土料壓實幹容重是否合格，除用手試法估測外，主要隨機取樣烘乾測定，據以及時校正壓實的乾容重。一般土的含水量測定有酒精燃燒法、紅外線烘乾法、電爐烤乾法、微波含水量測定儀等。
②壩體容重測定，粘性土及砂用體積為200~ 500 cm環刀取樣測定;礫質土、砂礫料、反濾料用灌水法或灌砂法測定;堆石體因其空隙大，一般用灌水法測定。
