糯扎渡水电站掺砾土击实特性及填筑质量检测方法研究

糯扎渡水电站防渗心墙土料采用由土料场开采的混合土料掺入人工碎石组成的掺砾土料,大规模采用人工掺砾技术在国内属首次。在对掺砾土进行一系列击实试验研究以获得掺砾土的击实特性的基础上,进一步研究了全料压实度预控线法及细料(<20 mm)压实度控制法两种质量检测方法。结果表明,现场使用细料三点击实法进行掺砾土填筑质量检测具有高效、结果可靠等优点。     

糯扎渡水电站粘土心墙压实度检测方法及控制标准

分析了堆石坝心墙掺砾土料填筑体全料压实度最大干密度移动平均值检测法及大型击实检测法的缺陷。结合糯扎渡水电站砾质土料的实际情况,提出了用粒径小于20 mm的细料进行三点击实以快速检测填筑体压实度的方法。与直接检测全料压实度指标的方法相比,细料三点击实快速检测法简捷实用且准确度高。最后,对砾质粘土心墙填筑体压实度指标的检测控制标准提出了具体建议。     

两河口水电站砾石土料击实特性及质量控制标准研究

为获取心墙砾石土料原级配全料击实试验数据及填筑质量控制标准,比较了两种级配状态下全料压实度与粒径小于20 mm的细料压实度的对应关系,进一步验证了大坝心墙砾石土料压实度控制指标的合理性。阐述了在使用φ800超大型击实仪和φ300大型击实仪试验中掌握砾石土料击实特性的过程,确定了填筑质量控制标准。     

砾质土心墙击实特性试验研究

高土石坝施工控制的关键在心墙，为了解决土石坝心墙黏土料滞后于坝壳料沉降对土石坝的正常运行带来不利影响，常采用在心墙黏土料中掺加砾土的办法来减小其沉降量，并且提高心墙料的强度，来满足重型工机具的施工需要；掺用砾石的粒径、级配、风化程度和材质等均对砾质土料的最大干密度产生较大影响，为了解决在上述的特定下心墙的填筑质量控制问题，需要进行掺用不同砾石的击实性试验研究，本文着重介绍通过采用不同地区土料、掺用不同砾石和不同击实仪器的土料击实特性试验研究，找出对砾质土料填筑压实特性产生影响的主要因素，并进行快速压实控制方法的研究。     

掺砾料心墙砾石土压实性能研究

两河口水电站大坝为295m高心墙堆石坝,土料来源分散,均一性差,颗粒偏细,需掺砾改性。心墙填筑质量直接关系到整个坝体的安全运行,针对设计提出填筑质量采用全料压实度和细料压实度双控等多项质量控制参数,围绕土料的使用及填筑质量控制标准的确定,通过系列试验研究,提出了掺砾心墙砾石土随掺砾量变化的击实特性及细料压实度范围值,为设计确定控制参数提供依据。     

糯扎渡水电站超高心墙堆石坝关键施工技术

糯扎渡水电站大坝心墙料为掺砾土料,采用了互层铺筑、立采掺合的掺砾技术。大坝填筑施工采用了"数字大坝"先进技术,从料源就位到碾压参数控制实行全天候的过程监控。采用直径600 mm的超大型击实仪进行掺砾土料全料击实试验,全面真实地反映了掺砾土料击实效果。这些关键施工技术的应用确保了大坝的施工质量。     

苗尾水电站心墙防渗土料压实质量检测方法及控制标准

高土质心墙堆石坝采用砾质土作为心墙防渗料已成为发展趋势,砾质土的压实质量是施工控制的重点。目前常用于大坝防渗料填筑施工压实效果检测的几种控制方法的对比分析表明,采用三点击实法检测粒径小于20mm细料的压实度作为控制标准,全料的压实度作为复核标准是合适的。用优选的压实度检测方法对苗尾水电站防渗土料进行了碾压试验,并提出了其压实度控制标准的建议。     

糯扎渡水电站掺砾粘土心墙堆石坝质量控制关键技术

掺砾粘土心墙防渗土料的性能及适应性、相应的掺砾及填筑施工工艺、压实质量控制标准、质量监控技术等是糯扎渡水电站心墙堆石坝工程建设面临的关键技术问题。通过采用在天然土料中掺35%的人工级配碎石,将压实度作为掺砾粘土心墙压实质量的设计控制指标、填筑含水率作为施工过程中的控制指标,采用对现场取试坑中细料开展三点击实试验作为压实度快速检测的方法,研制了600 mm直径的超大型电动击实仪进行全级配料压实度复核,研发建设了具有实时、在线、自动、高精度等特点的施工过程质量GPS监控系统,保证了工程优质并长期安全运行。     

砾石土料全级配击实仪研制及应用

砾石土料最大粒径为100 mm全级配击实仪的成功研制与应用,提高了全级配击实试验的科学性,保证了试验结果准确可靠。特别在类似的工程中全级配击实仪首次采用锤击点角度为53.5°,实现了锤击点之间无击实盲区,在国内已建类似工程中未见相关文献资料。本文依托双江口水电站工程,研制全级配土料超大型击实仪(土料最大粒径为100 mm),真实反映了土料全级配击实试验结果,为砾石土心墙料采用全料压实度控制碾压质量提供可靠的基础数据,具有较高的推广价值。     

两河口水电站掺砾土料碾压试验分析

以两河口水电站的砾石土心墙堆石坝为例,对大坝掺砾土料进行现场碾压试验,分析其压实特性,并确定碾压机械设备、铺料方式、碾压程序、碾压施工参数(包括填土料级配、填筑厚度、碾压遍数、行车速度),并提出了施工质量控制标准与试验检测方法,从而为同类型条件下的施工提供参考。     

苗尾水电站砾质土心墙堆石坝反滤Ⅰ料静力特性试验研究

从优化苗尾水电站砾质土心墙堆石坝反滤Ⅰ料中小于0.075 mm颗粒含量控制指标的工程需要出发,开展了关于反滤Ⅰ料中小于0.075 mm颗粒含量控制指标的系列静力特性试验,分析了将小于0.075 mm颗粒含量控制指标从5%优化至8%以后的渗透特性、固结特性、三轴静力剪切特性和反滤协调特性。结果表明:反滤Ⅰ料渗透系数可满足设计要求,应力~应变曲线具有非线性、压硬性和弹塑性等一般规律,基本符合邓肯—张模型;优化反滤Ⅰ料中小于0.075 mm细料含量对于提高反滤料与心墙及堆石料的变形协调能力是有利的;在坝体填筑期间适量洒水能够提高反滤Ⅰ料的压实干密度,减少浸润线以下的坝体由于浸水引起的附加变形,且反滤Ⅱ料能够对反滤Ⅰ料起到明显的反滤保护作用;将反滤Ⅰ料中小于0.075 mm细料含量控制指标从5%优化至8%从静力力学特性分析是完全可行的,但是对于其动力及震动液化特性还需要进一步深入研究。     

基于碾轮振动性态分析的土石坝压实质量实时监测与评估

有效控制坝体填筑碾压质量是确保土石坝工程安全的关键。常规采用碾压参数过程控制与事后试坑抽检相结合来控制土石坝压实质量的方法，不能在碾压过程中直接控制坝料压实质量（如压实度、干密度、孔隙率等），且用有限个抽样点不仅难以真实反映整个施工仓面的压实质量，而且由于试坑检测结果不能快速获得，不易及时反馈控制现场施工。本文基于碾轮振动性态及坝料压实机理分析，提出了土石坝料压实质量的实时表征指标—压实监测值CV（Compaction Value），研制开发了相应的车载实时监测装置。基于实时监测的CV，并考虑坝料的级配及含水率，提出了土石坝料压实质量（压实度）的全仓面快速评估方法。实际工程应用表明，CV与坝料压实度之间存在很强的相关性，所建立的压实度回归模型精度较高。本文方法可实现土石坝压实质量全仓面的快速评估，有效避免试坑抽检的片面性及滞后性，为土石坝施工质量控制提供了一条新的途径。     

泥岩风化料在龙虎水库大坝防渗心墙填筑中的应用

为了解龙虎水库大坝防渗心墙料(当地泥岩风化料)的压实情况,以便为大坝的填筑施工提供科学依据,对泥岩风化料进行现场碾压试验。试验结果表明,由于料源母岩以软岩为主,在碾压和击实过程中砾石破碎率大于30%,压实性满足设计要求;按碾压试验确定的参数施工,防渗性能满足设计要求;料场天然含水率高于且接近最优含水率,施工时不用调整含水率可直接上坝,但要立采混合均匀方可进行填筑;该土料渗透系数小于5×10-6cm/s,具有较高的抗渗透变形稳定性。经复核试验验证及蓄水检验,当地泥岩风化料在龙虎水库大坝防渗心墙填筑中的应用是成功的。     

小浪底高土石坝心墙土料应用探讨

小浪底大坝防渗土料填筑规模巨大。工程所用土料有轻粉质壤土、中粉质壤土、重粉质壤土和粉质粘土4类。施工过程中，有关单位曾对土料的应用产生过争议，监理单位结合工程施工的具体情况，遵循当地材料坝应充分利用当地材料，尽量少弃料和因地制宜，困材设计的原则，通过技术分析和采用合理的施工措施，取得了成功，使上坝土料的压实实际干密度平均大于1.7t/m∧3。对于小浪底高土石坝心墙土料的应用进行进一步的分析和探讨之后，就土料的试验、选择应用、压实标准的确定和土料的合理开采等方面提出了几点有益的建议。     

西藏查龙水电站面板坝填筑施工

查龙电站面板堆石坝坝体及沙砾石副坝填筑体按不同填筑区填筑沙砾石料。窝托及吉刻苦堂料场沙砾石料经勘察质量基本符合要求。通过碾压试验确定了最优碾压参数。对填筑料、碾压等严格按照坝体填筑施工技术要求施工并严格进行质量检查与控制。经检查评定查龙水电站面板坝填筑施工质量属优良水平。     

铜场水库大坝施工期渗流及变形资料分析

通过对坝体0＋090桩号及0＋145桩号施工期沉降及渗流监测成果的分析,初步分析了铜场水库大坝施工期在孔隙压力水和上游水位的共同作用下,心墙内渗透水位上升和沉降量明显偏大的原因。监测成果表明：①坝体施工期沉降量偏大但沉降监测成果符合一般变化规律;②心墙碾压铺料层厚度较厚,层间结合部压实密度较低,心墙压实度较低的部位有少量水渗入;③0＋090与0＋145断面的倾度为0.001%～0.067%,说明心墙沉降比较均匀。     

基于施工全过程参数的堆石坝掺砾土心墙压实质量实时评价

料源参数和施工参数是影响掺砾土心墙压实质量的重要因素。针对当前研究中料源参数被局限于掺砾土,且施工参数考虑不全面,缺乏掺拌参数,不能客观实时评价仓面压实质量的问题,提出了一种基于双向极限学习机(Bidirectional extreme learning machine, B-ELM)算法,综合考虑施工全过程参数的掺砾土心墙压实质量实时评价模型。研究模型将掺砾土心墙碾压填筑施工过程中土料参数、石料参数等料源参数,掺拌参数、碾压参数等施工参数和气象参数作为模型的输入参数,采用B-ELM算法构建压实质量实时评价模型,将该模型嵌入堆石坝碾压施工质量实时监控系统中,可以实现压实质量的实时评价。结合西南某在建的掺砾土心墙堆石坝,采用本文提出的压实质量实时评价模型,实现了对碾压施工单元压实质量的实时评价。此外,将该模型与基于掺砾土料源参数的压实质量评价模型进行对比,结果表明,二者在精度上具有一致性,该模型在鲁棒性上具有优越性,并且可以实现压实质量的实时评价;与现场实测压实度比较分析,该模型对压实度评价更为准确和稳定。研究成果可为碾压堆石坝施工技术和设计工作提供参考。     

软岩筑坝堆石料劣化特性研究

为全面了解软岩料的工程性质,以软岩筑坝堆石料为对象,针对其劣化前后的力学特性与设计参数开展了室内试验研究。基于不同围压与压实度条件下的试验研究,分析了堆石料强度与变形的劣化规律,建立了压实度与归一化强度、归一化变形模量的关系,提出了堆石料的压实度控制指标。进一步结合水下休止角试验,针对堆石料的非线性强度尤其是低应力强度特性进行了分析。结果表明:劣化作用引起体积应变减小,劣化作用对模量的影响远大于对强度的影响;96%的压实度对于软岩填料而言较为合理,既保证了归一化的强度>0.9,归一化的变形模量>0.8,也确保了压实机械的效率;可采用击实样水下休止角试验来获得低应力状态下软岩填料强度参数,用三轴试验来获得的中高应力状态下软岩填料的强度得到软岩填料的非线性强度。研究成果可为正确评价软岩堆石坝的应力、变形规律和指导工程实践提供依据。     

大坝心墙接触粘土工程特性试验研究

以长河坝水电站心墙砾质土高坝接触粘土开采质量控制为例,探讨了接触粘土不同颗粒分析方法和不同击实试验方法对检测成果的影响。通过对填土压实度及含水率的系列试验研究,提出了临界压实度概念,建议压实度宜控制在98%及以上。研究得出心墙接触粘土填筑采用宁潮勿干的原则,可增加心墙接触粘土的塑性和粘性、减小渗透及水库蓄水后大坝沉降、提高抗接触冲刷能力。研究成果对了解粘土工程性质、指导设计和施工具有一定工程意义。