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        赤水市旺隆水庫(kù)工程泥巖心墻防滲料試驗(yàn)研究及應(yīng)用

        2020-05-07 04:54:20
        黑龍江水利科技 2020年2期
        關(guān)鍵詞:心墻滲透系數(shù)泥巖

        劉 念

        (遵義黔通達(dá)檢測(cè)試驗(yàn)有限責(zé)任公司,貴州 遵義 563000)

        1 概 述

        旺隆水庫(kù)位于赤水市旺隆鎮(zhèn)勝豐村境內(nèi),距赤水市區(qū)28km。該水庫(kù)正常蓄水位442.00m,水庫(kù)總庫(kù)容441萬(wàn)m3。水庫(kù)規(guī)模為小(1)型,工程等別為Ⅳ等。水庫(kù)樞紐工程主要建筑物由擋水建筑物、泄水建筑物、取(放)水建筑物等組成;輸水建筑物主要由輸水管道、管橋等組成。擋水建筑物壩型為泥巖心墻壩[1]

        作為貴州首座泥巖心墻壩,該壩在修建之初作了大量的科研試驗(yàn)研究,對(duì)該壩的上壩填筑提供了充分的數(shù)據(jù),也為今后大壩防滲料的選擇提供了良好的借鑒。

        2 泥巖心墻料特性

        泥巖心墻料場(chǎng)位于胡家溝與鴨嶺河之間的河間山體,距壩址約0.3km,出露地層為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟上亞組(J2s2),泥巖心墻料平均開(kāi)采厚約10m,其中強(qiáng)風(fēng)化開(kāi)采厚6-8m,弱風(fēng)化開(kāi)采厚2-4m,泥巖心墻料總儲(chǔ)量>30萬(wàn)m3,對(duì)于壩殼填筑料,該料場(chǎng)平均開(kāi)采厚19.4m,儲(chǔ)量>86萬(wàn)m3,儲(chǔ)量、質(zhì)量均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

        3 泥巖心墻防滲料試驗(yàn)研究

        泥巖心墻防滲料填筑技術(shù)要求,見(jiàn)表1。

        表1 泥巖心墻防滲料填筑技術(shù)要求

        根據(jù)大型擊實(shí)試驗(yàn)前后顆粒級(jí)配的分析,確定其全級(jí)配曲線(xiàn),泥巖心墻料擊實(shí)前后級(jí)配分析表,見(jiàn)表2,1-3顆粒級(jí)配曲線(xiàn)示意圖見(jiàn)圖1-3。

        表2 泥巖心墻料擊實(shí)前后級(jí)配分析表

        圖1 1-1顆粒級(jí)配曲線(xiàn)圖

        圖2 1-2顆粒級(jí)配曲線(xiàn)圖

        圖3 1-3顆粒級(jí)配曲線(xiàn)圖

        采用大型擊實(shí)試驗(yàn)得到最大干密度,最優(yōu)含水率。泥巖心墻料擊實(shí)及滲透試驗(yàn)成果表,見(jiàn)表3。

        表3 泥巖心墻料擊實(shí)及滲透試驗(yàn)成果表

        其他力學(xué)指標(biāo)采用擊實(shí)最大干密度乘壓實(shí)系數(shù)0.97作為控制干密度,同時(shí)控制干密度下線(xiàn)值1.78g/cm3,含水率按最優(yōu)含水率15.5%±3%控制[2]。

        該泥巖料表現(xiàn)出較高的抗?jié)B透變形穩(wěn)定性,滲透系數(shù)達(dá)到10-6cm/s量級(jí)。同時(shí)屬中等壓縮性料,綜合壓縮模量14.7-15.8MPa。直剪試驗(yàn)及固結(jié)試驗(yàn)也表明泥巖料具有一定的抗剪強(qiáng)度,泥巖心墻料直剪試驗(yàn)及固結(jié)試驗(yàn)成果表,見(jiàn)表4。

        表4 泥巖心墻料直剪試驗(yàn)及固結(jié)試驗(yàn)成果表

        通過(guò)上述試驗(yàn)研究,料場(chǎng)泥巖料均可作為防滲體料,它們具有較高的壓實(shí)干密度,較高的抗?jié)B強(qiáng)度,中等壓縮性及一定的抗剪穩(wěn)定性。

        4 泥巖心墻施工填筑應(yīng)用

        碾壓的干密度除與材料的性質(zhì)有關(guān),還與級(jí)配、含水率等條件密切相關(guān),為了明確達(dá)到技術(shù)要求的最佳鋪料厚度及最優(yōu)碾壓遍數(shù),該工程進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)及施工參數(shù)的確定。

        泥巖心墻采用20t凸塊振動(dòng)碾,根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)要求及碾壓試驗(yàn)提出的施工碾壓參數(shù)為:①采用22T柳工CLG6622E凸塊式振動(dòng)壓路機(jī)直線(xiàn)行車(chē)往返錯(cuò)距式(往返各算1遍);②行車(chē)速度2.0-2.5km/h,重迭率≥20cm,上料方式采用后退法;③鋪料厚度:≤55cm,壓實(shí)厚度40cm,碾壓方式采用:靜碾壓2遍+動(dòng)壓10遍;④控制含水率15.5%±3%,最大干密度1.83g/cm3。

        全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化泥巖心墻料現(xiàn)場(chǎng)填筑干密度、滲透系數(shù)、含水率共計(jì)做了546次,干密度最大值達(dá)到1.82 g/cm3,干密度最小值達(dá)到1.78 g/cm3,干密度平均值達(dá)到1.79 g/cm3;滲透系數(shù)2.56×10-6cm/s-8.92×10-6cm/s;含水率14.1%-18.6%。

        填筑干密度及滲透系數(shù)100%滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,統(tǒng)計(jì)成果詳見(jiàn)表5、表6;其分布情況基本滿(mǎn)足正態(tài)分布規(guī)律,見(jiàn)圖4、圖5。

        圖4 泥巖心墻干密度頻率分布直方圖

        干密度/g·cm-3壓實(shí)度/%頻數(shù)頻率/%1.7897.311220.51.7997.822641.41.898.416530.21.8198.9407.31.8299.530.5

        圖5 泥巖心墻滲透系數(shù)頻率分布直方圖

        5 結(jié) 語(yǔ)

        通過(guò)試驗(yàn)研究表明,泥巖料可作為防滲體料,它們具有較高的壓實(shí)干密度,較高的抗?jié)B強(qiáng)度,中等壓縮性及一定的抗剪穩(wěn)定性。且在工程實(shí)踐中表明,該料各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求,為今后大壩防滲料的選擇提供了良好的借鑒。

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