2019年水利水电工程师考试考点：土石坝填筑的施工碾压实验

一、压实机械

分为静压碾压、振动碾压、夯击三种基本类型。其中静压碾压设备有羊脚碾、气胎碾等;夯击设备有夯板、强夯机等。如图。

二、土料压实作用外力示意图

不同机械其土料压力大小随作用时间而变化的情况不同，具体如图。

三、土料填筑标准

(一)黏性土的填筑标准

黏性土的填筑标准应以压实度和最优含水率作为设计控制指标。设计最大干密度应以击实最大干密度乘以压实度求得(13年案例)。不同坝型对压实度的要求不同。

【知识拓展：压实度是填土工程的质量控制指标。一是根据现场试验测得的现场实际干密度，此为试样干密度即为设计干密度，设为A密度。二是由击实试验后所得的试样最大干密度，即为击实最大干密度，设为B密度。实际压实度=A/B。用此数与标准规定的压实度比较，即可知道土的压实程度是否达到了质量标准】

【注：题目中一般给出一个大数值为击实最大干密度，对应着多个现场给出的设计干密度，让求压实度】

压实度界限值表 表1F415010-2

坝型压实度

1级、2级坝和高坝98%～l00%(13年单选)

3级中低坝及3级以下的中坝96%～98%

设计地震烈度为8度、9度的地区，宜取上述规定的大值

【注：与建筑物级别划分的结合考查】

(二)非黏性土的填筑标准

砂砾石和砂的填筑标准应以相对密度为设计控制指标，具体界限值见表1F415010-3。

相对密度界限值表 表1F415010-3

材料相对密度

砂砾石不应低于0.75

砂不应低于0.7

【注：反滤料的填筑标准宜为0.7】

【例题4】某水库总库容为5亿m3，设计地震烈度为8度，相应其均质土坝压实度宜采用( )。【2013】

A.96%

B.97%

C.98%

D.100%

【答案】D

【解析】根据题意，该水库工程等别为Ⅱ级，其主要建筑物为2级。1级、2级坝和高坝的压实度应为98%～100%，3级中低坝及3级以下的中坝压实度应为96%～98%。设计地震烈度为8度、9度的地区，宜取上述规定的大值。

【例题5】【2013年】

【背景资料】

某河道治理工程主要建设内容包括河道裁弯取直(含两侧新筑堤防)、加高培厚堤防、新建穿堤建筑物及跨河桥梁。堤防级别为1级。堤身采用黏性土填筑，设计压实度为0.94，料场土料的最大干密度为1.68g/cm3。在堤防填筑过程中，施工单位对已经压实的土方进行了质量检测，检测结果见下表。

土样编号1234567

干密度(g/cm³)1.601.651.631.591.651.531.59

压实度A0.98B0.950.980.910.95

【问题】计算表3中A、B的值(计算结果保留两位小数);

【答案】A=0.95;B=0.97

四、压实参数的确定

(一)土料填筑压实参数

碾压机具的重量、含水量、碾压遍数及铺土厚度等，对于振动碾还应包括振动频率及行走速率等。

(二)黏性土料压实含水量

可取ω1=ωp+2%;ω2=ωp;ω3=ωp-2%三种进行试验。ωp为土料塑限。

【知识拓展：塑限是指黏性土处于可塑状态与半固体状态之间的界限含水率，也就是可塑状态的下限含水率】

(三)碾压实验关系曲线参数

选取试验铺土厚度和碾压遍数，并测定相应的含水量和干密度，作出对应的关系曲线(图1F415013-2)。再按铺土厚度、压实遍数和最优含水量、最大干密度进行整理并绘制相应的曲线(图1F415013-3)。黏性土与非黏性土碾压实验的关系曲线参数不同

【例题】土石坝土料填筑压实参数主要包括( )。

A.碾压机具重量

B.相对密度

C.铺土厚度

D.碾压遍数

E.含水率

【答案】ACD

【解析】土料填筑压实参数主要包括碾压机具的重量、含水量、碾压遍数及铺土厚度等。

【例题】非黏性土料的碾压试验，需作出( )的关系曲线。

A.干密度

B.压实遍数

C.铺土厚度

D.含水量

E.强度

【答案】ABC

【解析】本题考查的是土方填筑技术。对非黏性土料的试验，只需作铺土厚度、压实遍数和干密度的关系曲线。

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