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摘要:本文针对面板堆石坝填筑过程中,由于干密度偏低原因,展开逐个环节分析,试验 结果表明:随着针片状含量增加,干密度的变化幅度随孔隙率的增加呈变小趋势。基于分析理论,建立了孔隙率与针片状含量关系曲线表达式,为进一步控制研究堆石料填筑质量影响填筑质量提供依据。仅供试验参考。
关键词:面板堆石坝堆石料针片状孔隙率影响
一、引言
水电站作为一种清洁能源,在经济发展中占有着重要角色,根据不同的地质条件需要大坝的种类也越来越多,因土石坝工程性能好,稳定性强,抗震性能好,工程造价低,等优点,在工程实践中广泛运用,堆石料作为土石坝主要填筑材料,常采用爆破破碎工艺,破碎出符合要求的大小的粒径,满足工作性需要。
二、试验案例分析
堆石料是由各种不同形状粒径大小的颗粒组成,其中粗颗粒粒径含量占总体积较多,粗颗粒形状的分布是直接影响压实效果的主要因素,评价针片状变化对堆石料变化特性影响是十分必要的。某电站面板堆石坝填筑,设计要求主堆石料取决于溢洪道流纹岩,最大粒径不大于800mm,压实干密度设计大于2.12g/m?,孔隙率小于22%,含泥量小于5%,洒水量15%,通过碾压工艺试验段确定选用32t震动压路机,施工采用进占法、碾压10遍数和虚铺厚度90cm,可满足最佳的干密度和孔隙率需要。试验过程:根据DL/T5128-2009<<混凝土面板堆石坝施工规范>>规定粒径较大堆石料压实干密度检测方法宜采用挖坑灌水法。在大坝填筑中的堆石料部位随机抽点检测干密度和孔隙率。实测结果:土含水率2.0%,干密度2.14g/m?,孔隙率17%,检测干密度值偏小。
2.1影响因素的过程分析:运用数理统计工具,分析存在影响压实度的因素,绘制特性要因图逐项找出问题经过对现场施工工艺了解和对试验过程整个环节整理,排除因试验过程误差和现场施工工艺的影响。同时也对填筑土粒材料做颗粒分析试验,其图1颗粒级配筛分试验也符合设计级配要求。
2.2连续级配分析:从筛分曲线图中可以看到检测值粒径在100mm以下的颗粒偏低,未接近于中线值,说明内部存在未填充空隙,内部孔隙率偏大说明颗粒与颗粒之间不规则形状多,骨料与骨料之间嵌挤差,碾压的过程中不容易被压实。工程对这种粒径称为针片状颗粒。常以长度和厚度之比大于3倍粒径,为针片状含量,设计只针对空隙率有相应要求,而影响空隙率的因素是针片状含量存在,针对上述存在原因,我们对堆石料针片状颗粒进行逐个测量,测得的结果针片状含量占总质量15%。
2.3孔隙率和针片状关系分析:通过绘制孔隙率和针片状含量影响关系曲线图分析,当针状片状含量增多时,造成堆石料堆积孔隙率变大,孔隙率变大同时干密度降低,在压实功相同的情况下,造成内摩阻力大不宜被压实影响堆石料的整体密实性及压实效果,导致干密度偏低的主要原因,反之针状片状含量较少,易于压实,干密度提高。当针片状含量超过限度时,堆石料的孔隙率影响呈现平稳趋势,图2可以看出来,抛物线中选用最低点对应针片状含量也就是孔隙率最小,干密度值最大。从图中看出针片状含量在20%左右时,孔隙率是最大,针片状含量超过30%的时候,反而有所消弱,因针片状占比越多,碾压过程中受荷载影响越大,震动碾将一部分针片状颗粒振碾碎,原有的针片状形状发生变化,颗粒的分布出现位移,填补了部分孔隙,所以人为填筑检测针片状在30%时,实际孔隙率也有所降低。
当针片状偏多造成孔隙率偏大时,可结合实际情况借助以下两种方法调整;第一根据试验结果分析之后适量增加细集料来填充粒径内部之间存在的缝隙,从而达到密实效果,改善堆石料工作性。第二堆石料多数采用人工爆破方式取料,粒径的大小全部取决于孔口间距等等,调整爆破参数改变爆破孔口间距,破碎出较规则的粒径和连续级配,从而提高干密度质量。
三、总结
通过对针片状含量试验分析,针片状含量对于干密度有直接影响,有必要时应作为一项物理检测指标,对评定堆石料品质起着关键作用。除此之外,施工过程中严格加强对堆石料针片状颗粒含量检测,避免因针片状含量偏多导致孔隙率偏大,干密度偏小而造成的质量不合格返工。
参考文献
[1] 肖赵谦. 集料针片状含量對沥青混合料性能影响研究[J]. 北方交通, 2014(A02):5.
[2] 范琦. 碎石针、片状含量对混凝土和易性的影响[C]// 山西省青年优秀水利科技. 2015.
[3] 徐卫卫, 石北啸, 陈生水,等. 孔隙率对堆石料强度与变形的影响规律[J]. 岩土工程学报, 2018(S2):6.
关键词:面板堆石坝堆石料针片状孔隙率影响
一、引言
水电站作为一种清洁能源,在经济发展中占有着重要角色,根据不同的地质条件需要大坝的种类也越来越多,因土石坝工程性能好,稳定性强,抗震性能好,工程造价低,等优点,在工程实践中广泛运用,堆石料作为土石坝主要填筑材料,常采用爆破破碎工艺,破碎出符合要求的大小的粒径,满足工作性需要。
二、试验案例分析
堆石料是由各种不同形状粒径大小的颗粒组成,其中粗颗粒粒径含量占总体积较多,粗颗粒形状的分布是直接影响压实效果的主要因素,评价针片状变化对堆石料变化特性影响是十分必要的。某电站面板堆石坝填筑,设计要求主堆石料取决于溢洪道流纹岩,最大粒径不大于800mm,压实干密度设计大于2.12g/m?,孔隙率小于22%,含泥量小于5%,洒水量15%,通过碾压工艺试验段确定选用32t震动压路机,施工采用进占法、碾压10遍数和虚铺厚度90cm,可满足最佳的干密度和孔隙率需要。试验过程:根据DL/T5128-2009<<混凝土面板堆石坝施工规范>>规定粒径较大堆石料压实干密度检测方法宜采用挖坑灌水法。在大坝填筑中的堆石料部位随机抽点检测干密度和孔隙率。实测结果:土含水率2.0%,干密度2.14g/m?,孔隙率17%,检测干密度值偏小。
2.1影响因素的过程分析:运用数理统计工具,分析存在影响压实度的因素,绘制特性要因图逐项找出问题经过对现场施工工艺了解和对试验过程整个环节整理,排除因试验过程误差和现场施工工艺的影响。同时也对填筑土粒材料做颗粒分析试验,其图1颗粒级配筛分试验也符合设计级配要求。
2.2连续级配分析:从筛分曲线图中可以看到检测值粒径在100mm以下的颗粒偏低,未接近于中线值,说明内部存在未填充空隙,内部孔隙率偏大说明颗粒与颗粒之间不规则形状多,骨料与骨料之间嵌挤差,碾压的过程中不容易被压实。工程对这种粒径称为针片状颗粒。常以长度和厚度之比大于3倍粒径,为针片状含量,设计只针对空隙率有相应要求,而影响空隙率的因素是针片状含量存在,针对上述存在原因,我们对堆石料针片状颗粒进行逐个测量,测得的结果针片状含量占总质量15%。
2.3孔隙率和针片状关系分析:通过绘制孔隙率和针片状含量影响关系曲线图分析,当针状片状含量增多时,造成堆石料堆积孔隙率变大,孔隙率变大同时干密度降低,在压实功相同的情况下,造成内摩阻力大不宜被压实影响堆石料的整体密实性及压实效果,导致干密度偏低的主要原因,反之针状片状含量较少,易于压实,干密度提高。当针片状含量超过限度时,堆石料的孔隙率影响呈现平稳趋势,图2可以看出来,抛物线中选用最低点对应针片状含量也就是孔隙率最小,干密度值最大。从图中看出针片状含量在20%左右时,孔隙率是最大,针片状含量超过30%的时候,反而有所消弱,因针片状占比越多,碾压过程中受荷载影响越大,震动碾将一部分针片状颗粒振碾碎,原有的针片状形状发生变化,颗粒的分布出现位移,填补了部分孔隙,所以人为填筑检测针片状在30%时,实际孔隙率也有所降低。
当针片状偏多造成孔隙率偏大时,可结合实际情况借助以下两种方法调整;第一根据试验结果分析之后适量增加细集料来填充粒径内部之间存在的缝隙,从而达到密实效果,改善堆石料工作性。第二堆石料多数采用人工爆破方式取料,粒径的大小全部取决于孔口间距等等,调整爆破参数改变爆破孔口间距,破碎出较规则的粒径和连续级配,从而提高干密度质量。
三、总结
通过对针片状含量试验分析,针片状含量对于干密度有直接影响,有必要时应作为一项物理检测指标,对评定堆石料品质起着关键作用。除此之外,施工过程中严格加强对堆石料针片状颗粒含量检测,避免因针片状含量偏多导致孔隙率偏大,干密度偏小而造成的质量不合格返工。
参考文献
[1] 肖赵谦. 集料针片状含量對沥青混合料性能影响研究[J]. 北方交通, 2014(A02):5.
[2] 范琦. 碎石针、片状含量对混凝土和易性的影响[C]// 山西省青年优秀水利科技. 2015.
[3] 徐卫卫, 石北啸, 陈生水,等. 孔隙率对堆石料强度与变形的影响规律[J]. 岩土工程学报, 2018(S2):6.