高面板坝堆石体的填筑质量控制指标研究与应用
发布时间：2021-11-25 12:58
利用建设中的阿尔塔什高面板坝的堆石料填筑级配,进行了现场大型相对密度试验,结合三因素图研究了堆石体采用孔隙率和相对密度双控填筑标准的设计方法,并利用堆石料挖坑检测资料说明了相应的现场填筑质量控制流程。结果表明:①堆石料的填筑级配基本为分形分布,粒度分形维数在2.516～2.633之间,压实性能较优;②当堆石料的最大粒径达到400 mm时,其干密度缩尺效应已经较小,可直接利用最大控制粒径等于400 mm级配的相对密度试验结果制作三因素图,作为评价现场堆石体压实质量的依据;③满足设计孔隙率不大于19%的堆石体,如果增设相对密度压实标准,则相对密度需满足不小于0.76,则仍有15%的检测坑不满足双控填筑标准要求的压实程度。孔隙率受级配影响较大,仅仅满足设计孔隙率要求,不能保证堆石体都能得到充分的压实,理论上不适合作为堆石体的压实标准;④采用孔隙率和相对密度双控填筑标准,为设计级配优良且充分压实的堆石体提供了理论依据,可以更好地满足高土石坝对于变形控制的要求,是保证高坝建设与运行安全的基础。
【文章来源】：岩土工程学报. 2020,42(04)北大核心EICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
平均级配堆石料的大型相对密度试验级配Fig.2Largerelativedensitytestgradationofaveragely-gradedrockfill(differentscaleratios)
难故抵柿拷?衅兰邸?1现场相对密度试验与检测结果分析1.1试验方案依据现场填筑堆石料的检测资料，确定堆石料的试验级配，其中第三方检测级配资料34组，施工自检级配资料78组，见图1（a）所示。采用文献[13]的级配公式：3max100Diidpd，(1)对图1所示检测级配进行分形分布检验，可得堆石料的填筑级配基本符合分形分布，计算粒度分形维在2.516～2.633之间，最大粒径在400～600mm之间，各组级配的粒度分形维的分布见图1（b）。图1堆石料填筑级配以及粒度分形维的概率分布Fig.1Probabilitydistributionoffillinggradationandfractaldimensionofrockfill（1）不同最大粒径的级配试验为研究不同最大粒径堆石料的干密度缩尺规律，以平均填筑级配作为原级配，采用相似级配缩尺方法，分别得到dmax=500，400，300，150mm的现场密度桶试验级配，共4组级配，编号为（1）～（4），见图2所示。图2平均级配堆石料的大型相对密度试验级配Fig.2Largerelativedensitytestgradationofaveragely-gradedrockfill(differentscaleratios)
612岩土工程学报2020年（2）dmax=400mm的级配试验根据图1堆石料的级配范围，确定本次相对密度试验级配见图3，共5组，编号为（5）～（9），其最大粒径取400mm，粒度分形维在2.516～2.633。图3堆石料的现场大型相对密度试验级配Fig.3Fieldlarge-scalerelativedensitytestgradationofrockfill1.2试验方法现场相对密度试验，采用密度桶法[10-11]，其中dmax=500mm级配采用直径×桶高为1.5m×0.8m的密度桶，dmax=400mm级配采用直径×桶高为1.2m×0.8m的密度桶，dmax=300，150mm级配采用直径×桶高为1.0m×0.8m的密度桶，以满足规范关于密度桶直径与试样最大粒径的径径比不小于3的要求。现场相对密度试验在坝后的碾压场进行，其中最大干密度试验采用32t的施工用自行式振动碾，振动工作频率为28Hz，激振力为590kN，行驶速度2km/h，按“进退法”振动碾压26遍后，在每个密度桶顶部范围定点振动碾压15min。图4示出部分试验流程。图4现场密度桶法试验流程示意图Fig.4Diagramoffielddensitybarreltestprocess1.3试验结果（1）不同最大粒径的试验级配表1为采用图3不同最大粒径级配的相对密度试验结果。根据表1可见，在级配分布规律相同时，随着堆石料最大粒径的增加，试验干密度均增大；但当dmax达到300～400mm时，干密度的缩尺效应已经较校本工程现场检测级配的最大粒径基本大于400mm，对于不同最大粒径填筑级配检测干密度的尺寸效应，可以忽略不计。表1平均级配的极值干密度与最大粒径的关系Table1Relationshipbetweenaveragegradationdrydensityandmaximumparticlesize试验干密度/(g·cm-3最大粒径)/mm
【参考文献】：
期刊论文
[1]高心墙堆石坝填筑标准的试验研究[J]. 朱晟,钟春欣,王京,何顺宾. 岩土工程学报. 2019(03)
[2]阿尔塔什大坝堆石料相对密度研究和施工应用[J]. 张正勇,包永侠,唐德胜. 水力发电. 2018(02)
[3]堆石体的填筑标准与级配优化研究[J]. 朱晟,钟春欣,郑希镭,高庄平,湛正刚. 岩土工程学报. 2018(01)
[4]基于分形理论的堆石料级配设计方法[J]. 朱晟,邓石德,宁志远,王京. 岩土工程学报. 2017(06)
[5]超径无粘性粗粒土填筑标准的确定方法[J]. 田堪良,张慧莉,张伯平,扈胜霞. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2002(06)
[6]堆石料最大指标密度室内试验方法的研究[J]. 冯冠庆,杨荫华. 岩土工程学报. 1992(05)
本文编号：3518187
【文章来源】：岩土工程学报. 2020,42(04)北大核心EICSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
平均级配堆石料的大型相对密度试验级配Fig.2Largerelativedensitytestgradationofaveragely-gradedrockfill(differentscaleratios)
难故抵柿拷?衅兰邸?1现场相对密度试验与检测结果分析1.1试验方案依据现场填筑堆石料的检测资料，确定堆石料的试验级配，其中第三方检测级配资料34组，施工自检级配资料78组，见图1（a）所示。采用文献[13]的级配公式：3max100Diidpd，(1)对图1所示检测级配进行分形分布检验，可得堆石料的填筑级配基本符合分形分布，计算粒度分形维在2.516～2.633之间，最大粒径在400～600mm之间，各组级配的粒度分形维的分布见图1（b）。图1堆石料填筑级配以及粒度分形维的概率分布Fig.1Probabilitydistributionoffillinggradationandfractaldimensionofrockfill（1）不同最大粒径的级配试验为研究不同最大粒径堆石料的干密度缩尺规律，以平均填筑级配作为原级配，采用相似级配缩尺方法，分别得到dmax=500，400，300，150mm的现场密度桶试验级配，共4组级配，编号为（1）～（4），见图2所示。图2平均级配堆石料的大型相对密度试验级配Fig.2Largerelativedensitytestgradationofaveragely-gradedrockfill(differentscaleratios)
612岩土工程学报2020年（2）dmax=400mm的级配试验根据图1堆石料的级配范围，确定本次相对密度试验级配见图3，共5组，编号为（5）～（9），其最大粒径取400mm，粒度分形维在2.516～2.633。图3堆石料的现场大型相对密度试验级配Fig.3Fieldlarge-scalerelativedensitytestgradationofrockfill1.2试验方法现场相对密度试验，采用密度桶法[10-11]，其中dmax=500mm级配采用直径×桶高为1.5m×0.8m的密度桶，dmax=400mm级配采用直径×桶高为1.2m×0.8m的密度桶，dmax=300，150mm级配采用直径×桶高为1.0m×0.8m的密度桶，以满足规范关于密度桶直径与试样最大粒径的径径比不小于3的要求。现场相对密度试验在坝后的碾压场进行，其中最大干密度试验采用32t的施工用自行式振动碾，振动工作频率为28Hz，激振力为590kN，行驶速度2km/h，按“进退法”振动碾压26遍后，在每个密度桶顶部范围定点振动碾压15min。图4示出部分试验流程。图4现场密度桶法试验流程示意图Fig.4Diagramoffielddensitybarreltestprocess1.3试验结果（1）不同最大粒径的试验级配表1为采用图3不同最大粒径级配的相对密度试验结果。根据表1可见，在级配分布规律相同时，随着堆石料最大粒径的增加，试验干密度均增大；但当dmax达到300～400mm时，干密度的缩尺效应已经较校本工程现场检测级配的最大粒径基本大于400mm，对于不同最大粒径填筑级配检测干密度的尺寸效应，可以忽略不计。表1平均级配的极值干密度与最大粒径的关系Table1Relationshipbetweenaveragegradationdrydensityandmaximumparticlesize试验干密度/(g·cm-3最大粒径)/mm
【参考文献】：
期刊论文
[1]高心墙堆石坝填筑标准的试验研究[J]. 朱晟,钟春欣,王京,何顺宾. 岩土工程学报. 2019(03)
[2]阿尔塔什大坝堆石料相对密度研究和施工应用[J]. 张正勇,包永侠,唐德胜. 水力发电. 2018(02)
[3]堆石体的填筑标准与级配优化研究[J]. 朱晟,钟春欣,郑希镭,高庄平,湛正刚. 岩土工程学报. 2018(01)
[4]基于分形理论的堆石料级配设计方法[J]. 朱晟,邓石德,宁志远,王京. 岩土工程学报. 2017(06)
[5]超径无粘性粗粒土填筑标准的确定方法[J]. 田堪良,张慧莉,张伯平,扈胜霞. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2002(06)
[6]堆石料最大指标密度室内试验方法的研究[J]. 冯冠庆,杨荫华. 岩土工程学报. 1992(05)
本文编号：3518187
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