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        赤水市旺隆水庫工程泥巖心墻防滲料試驗研究及應用

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

        劉 念

        (遵義黔通達檢測試驗有限責任公司,貴州 遵義 563000)

        1 概 述

        旺隆水庫位于赤水市旺隆鎮(zhèn)勝豐村境內(nèi),距赤水市區(qū)28km。該水庫正常蓄水位442.00m,水庫總庫容441萬m3。水庫規(guī)模為小(1)型,工程等別為Ⅳ等。水庫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研究,對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),泥巖心墻料平均開采厚約10m,其中強風化開采厚6-8m,弱風化開采厚2-4m,泥巖心墻料總儲量>30萬m3,對于壩殼填筑料,該料場平均開采厚19.4m,儲量>86萬m3,儲量、質(zhì)量均滿足設計要求。

        3 泥巖心墻防滲料試驗研究

        泥巖心墻防滲料填筑技術要求,見表1。

        表1 泥巖心墻防滲料填筑技術要求

        根據(jù)大型擊實試驗前后顆粒級配的分析,確定其全級配曲線,泥巖心墻料擊實前后級配分析表,見表2,1-3顆粒級配曲線示意圖見圖1-3。

        表2 泥巖心墻料擊實前后級配分析表

        圖1 1-1顆粒級配曲線圖

        圖2 1-2顆粒級配曲線圖

        圖3 1-3顆粒級配曲線圖

        采用大型擊實試驗得到最大干密度,最優(yōu)含水率。泥巖心墻料擊實及滲透試驗成果表,見表3。

        表3 泥巖心墻料擊實及滲透試驗成果表

        其他力學指標采用擊實最大干密度乘壓實系數(shù)0.97作為控制干密度,同時控制干密度下線值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)達到10-6cm/s量級。同時屬中等壓縮性料,綜合壓縮模量14.7-15.8MPa。直剪試驗及固結試驗也表明泥巖料具有一定的抗剪強度,泥巖心墻料直剪試驗及固結試驗成果表,見表4。

        表4 泥巖心墻料直剪試驗及固結試驗成果表

        通過上述試驗研究,料場泥巖料均可作為防滲體料,它們具有較高的壓實干密度,較高的抗?jié)B強度,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用

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

        泥巖心墻采用20t凸塊振動碾,根據(jù)設計技術要求及碾壓試驗提出的施工碾壓參數(shù)為:①采用22T柳工CLG6622E凸塊式振動壓路機直線行車往返錯距式(往返各算1遍);②行車速度2.0-2.5km/h,重迭率≥20cm,上料方式采用后退法;③鋪料厚度:≤55cm,壓實厚度40cm,碾壓方式采用:靜碾壓2遍+動壓10遍;④控制含水率15.5%±3%,最大干密度1.83g/cm3。

        全風化、強風化泥巖心墻料現(xiàn)場填筑干密度、滲透系數(shù)、含水率共計做了546次,干密度最大值達到1.82 g/cm3,干密度最小值達到1.78 g/cm3,干密度平均值達到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%滿足設計要求,統(tǒng)計成果詳見表5、表6;其分布情況基本滿足正態(tài)分布規(guī)律,見圖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 語

        通過試驗研究表明,泥巖料可作為防滲體料,它們具有較高的壓實干密度,較高的抗?jié)B強度,中等壓縮性及一定的抗剪穩(wěn)定性。且在工程實踐中表明,該料各項檢測指標符合設計要求,為今后大壩防滲料的選擇提供了良好的借鑒。

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