張毅
(山西省水利建筑工程局 太原 030006)
張峰水庫是以城市生活和工業(yè)供水、農(nóng)村人畜飲水為主,兼顧防洪、發(fā)電等綜合利用的大Ⅱ型水庫樞紐工程。于2005年被列為國家重點水利建設(shè)工程項目。
張峰水庫大壩為黏土斜心墻堆石壩,大壩防滲體為黏土斜心墻,斜心墻內(nèi)部的廊道頂部設(shè)高塑性黏土區(qū)。其中斜心墻防滲體填料來源于庫區(qū)上山土料場,土料為(Q2PI)棕紅色低液限黏土;廊道頂部填料來源于土料為(Q2PL)紫紅色高塑性黏土。黏土壓實設(shè)計指標(biāo)如表1。
表1 防滲區(qū)土料壓實設(shè)計指標(biāo)
(1)核實填筑料設(shè)計標(biāo)準的合理性。
(2)選擇滿足設(shè)計要求的碾壓參數(shù),為施工提供依據(jù)。
(3)檢測層間結(jié)合部位的壓實密度,確定層間結(jié)合(含失水狀態(tài))施工工藝。
(4)建立核子密度儀與環(huán)刀法測值的相關(guān)曲線。
(1)《碾壓式土石壩施工規(guī)范》DL/T5129-2001
(2)設(shè)計單位關(guān)于大壩土石方回填的有關(guān)技術(shù)要求。
(3)《張峰水庫大壩防滲體碾壓試驗大綱》。
(4)《土工試驗方法》SL237-1999
根據(jù)施工總體安排,碾壓試驗時間為2006年4月16日至2006年4月26日。
試驗場地布置在上山村土料場,試驗面積30 m×10 m。試驗區(qū)域先用推土機平整壓實,灑水刨毛后作為基層,在其上鋪料進行碾壓試驗。
上山土料碾壓試驗分刨毛和不刨毛兩個試驗區(qū),共進行四場試驗,前三場試驗鋪土厚度分別為30 cm、35 cm、40 cm,最后一場試驗為最優(yōu)參數(shù)復(fù)核試驗。
東洼土料碾壓試驗在上山土料復(fù)核試驗層上進行,鋪土厚度30cm。
碾壓試驗前對兩種土料分別進行擊實試驗,上山土料最大干密度為1.71 g/cm3,最優(yōu)含水率為18.4%;東洼土料最大干密度為1.70 g/cm3,最優(yōu)含水率為19.1%。
根據(jù)土料性能指標(biāo),結(jié)合以往施工經(jīng)驗確定碾壓試驗組合見表2
表2 碾壓試驗組合
(1)鋪土料方式模擬實際施工采用自卸料,鋪料方式平行縱軸線,用推土機平料,鋪土厚度標(biāo)桿上用油漆標(biāo)記,標(biāo)桿間距10 m。碾壓采用進退錯距法(每次錯距1/2碾寬),碾壓方向平行縱軸線(類似于壩軸線方向),碾壓遍數(shù)采用前進后退為二遍計,振動碾行走速度控制在2 km/h以內(nèi)。
(2)每個試驗組合按1.5 m×1.5 m布置網(wǎng)格測點,測出鋪土厚度,碾壓遍數(shù)結(jié)束后,按1.5 m×1.0 m的間距布置檢測點,檢測點按梅花型布置,每個測定均用核子密度儀檢測干密度,同時隨機選取3個測點用環(huán)刀法平行檢測干密度以及壓實后有效的鋪土厚度。第一場干密度試驗結(jié)束后,進行刨毛區(qū)灑水刨毛,非刨毛區(qū)灑水,然后按鋪土厚度鋪土,進行第二場、第三場等碾壓試驗。
碾壓試驗成果如表3~表5。
對表3、表4進行綜合分析,確定的施工參數(shù)見表6。按表6參數(shù)填筑相應(yīng)土料,壓實指標(biāo)能夠滿足設(shè)計要求。
對兩種檢測方法所得的25組對應(yīng)測值(見表5)采用最小二乘法原理求得關(guān)系曲線為:ρ實=1.0333 ρ核+0.0116
曲線相關(guān)系數(shù)r=0.993,可信度大于95%,可以用于施工檢測。
表3 核子密度儀法與環(huán)刀法干密度測值對應(yīng)表
表4 不同鋪土厚度,碾壓遍數(shù)時松鋪系
表5 不同鋪土厚度、碾壓遍數(shù)時壓實干密度及含水量
表6 黏土斜心墻鋪筑施工參數(shù)