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《關(guān)于重車過礫質(zhì)土心墻的試驗研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、關(guān)于重車過礫質(zhì)土心墻的試驗研究(中國水利水電七局科研設(shè)計院成都郫縣611730)甘莉芬摘要:通過重車過礫質(zhì)土心墻試驗研究,尋找重車穿越心墻的保護(hù)措施,避免了重車?yán)@壩運行,為加快工程施工進(jìn)度和提高經(jīng)濟(jì)效益提供了依據(jù)。關(guān)鍵詞:重車、礫質(zhì)土心墻、保護(hù)層、被保護(hù)層、心墻模型、壓實1概述以往的土石壩防滲材料多選用純細(xì)粒粘土,其原因是粘土塑性好,能適應(yīng)壩體的變形,而且防滲抗沖能力強。但隨著土石壩技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)外壩高超過100米的高土石壩越來越多,要在壩址附近獲得大量的純細(xì)粒粘土,很不容易。目前國內(nèi)外已經(jīng)成功利用礫質(zhì)土、風(fēng)化料以及冰磧土等粗粒土作為防滲材料建壩。粗粒土作為防滲
2、材料還有其優(yōu)點:首先,粗粒土可增大防滲體的密實度和剛度,減少壩殼料與防滲體之間的不均勻沉陷,有利于防止防滲體裂縫;其次,粗粒土自身承載力高,排水性相對較好,可用重型機械施工;第三,可以減少土料含水量處理的困難,便于施工控制。由于防滲心墻上下游要填筑大量的堆石料、過渡料和反濾料等,而這些材料并非上下游均有可供開采的料源,在月填筑強度達(dá)幾十萬方時,繞壩運輸也難以滿足施工進(jìn)度要求,因此有必要對重車過心墻進(jìn)行試驗研究,確定重車過心墻的保護(hù)方式。本文結(jié)合磽磧水電站重車過礫質(zhì)土心墻試驗進(jìn)行分析。2試驗條件2.1礫質(zhì)土心墻料的選擇:選擇符合設(shè)計要求的防滲料。2.2礫質(zhì)土心墻料的
3、填筑:采用防滲心墻填筑碾壓施工參數(shù),用進(jìn)占法鋪料,鋪料厚度40cm,用W2005PDW全液壓振動壓路機先靜壓2遍,再振動碾壓8遍,振動碾行走速度2.0km/h~3.0km/h,振動碾主要性能指標(biāo)見表2-1。-11-表2-1W2005PDW振動凸塊碾主要性能指標(biāo)國別規(guī)格型號種類靜重振幅振動頻率激振力工作速度kgmmHzkNkm/h中國W2005PDW自行式204002.2284100~6.52.3重車控制:磽磧水電站大壩填筑運輸車最大車載重量為25t,自重為15t,考慮部分超載,實際總載重量大約45t,試驗重車載重量選擇50t,以增加后期實際運行的可靠性。2.4保護(hù)
4、層的選擇:為便于拆除保護(hù)層的處理,保護(hù)層仍然用礫質(zhì)土。根據(jù)礫質(zhì)土碾壓試驗的初步研究,重車在已壓實的礫質(zhì)土上行走,其影響深度在30cm左右,重車在未壓實的礫質(zhì)土上行走,對下層幾乎不產(chǎn)生破壞,因此,選擇礫質(zhì)土保護(hù)層厚度為60cm,并在礫質(zhì)土保護(hù)層上鋪設(shè)一層2cm厚的鋼板,達(dá)到提高保護(hù)層的分載消能作用和消除局部破壞作用。3重車過心墻試驗3.1壓實參數(shù)和試驗組合的選擇3.1.1壓實參數(shù)的選擇為保證礫質(zhì)土層間有利結(jié)合,用凸塊振動碾碾壓,壓實參數(shù)如下:鋪料厚度:h=40cm碾壓遍數(shù):N=8遍(激振)+2遍(靜壓)行車速度:2.0km/h~3.0km/h3.1.2試驗組合分五個
5、條塊,分別過重車200次、500次、1000次、2000次、5000次。3.2重車過心墻試驗3.2.1心墻模型的建立:用大壩心墻填筑用礫質(zhì)土鋪筑四層,每層鋪料厚度為40cm,鋪料方式為進(jìn)占法,用W2005PDW振動凸塊碾先靜壓2遍,再振動碾壓8遍,振動碾行走速度為2~3km/h。3.3.2過重車前試驗為便于過重車前后對比分析,在心墻模型的最上面一層,分別對擬過重車的五個條塊進(jìn)行過重車前的系列試驗,試驗結(jié)果見表3-1。-11-3.3.3鋪筑行車道基礎(chǔ):重車過心墻前系列試驗完成后,試坑用相近的礫質(zhì)土回填。用26t的振動平碾靜壓2遍,安裝沉降觀測裝置(該裝置用10×10
6、×1cm的鋼板制作),每一個條帶安裝兩個觀測點,用全站儀測量觀測點坐標(biāo),作為被保護(hù)層沉降量的初始數(shù)據(jù)。于心墻模型上鋪筑一層行車道基礎(chǔ)層,作為心墻的保護(hù)層。鋪筑用料同為礫質(zhì)土心墻料,鋪筑寬度5m,鋪料厚度60cm,鋪料方式為進(jìn)占法,采用26t的振動平碾靜壓2遍,激振碾壓2遍,振動碾行車速度為2~3km/h。3.3.4鋪設(shè)鋼板保護(hù)層:于行車道基礎(chǔ)層上鋪設(shè)一層鋼板,其目的是分散輪壓的荷載,避勉心墻因集中受力而受剪。鋼板長度為4m,寬度為1.8m,厚度為2cm,并在每塊鋼板底面焊接兩個∠10角鋼加勁肋,以增加每塊鋼板的抗彎剛度,鋼板鋪設(shè)采用CAT330B挖掘機吊裝就位,鋪
7、設(shè)時鋼板長度方向垂直于重車行走方向。3.3.5重車摸擬穿越心墻:用總載重量為50~55t的斯太爾自卸汽車,從鋼板上行駛,行車速度控制在20km/h以內(nèi),行車道限制于鋼板保護(hù)層上,行車遍數(shù)分別為200次、500次、1000次、2000次、5000次。3.3.6過重車后的試驗分別對過重車不同次數(shù)的五個條塊進(jìn)行過重車后的系列試驗,試驗結(jié)果見表3-2。3.3.7過重車前后試驗結(jié)果分析3.3.7.1過重車前后的顆粒級配變化情況過重車200次、500次、1000次、2000次、5000次前后的顆粒大小分配曲線見圖3-1、圖3-2、圖3-3、圖3-4、圖3-5。-11--11-
8、試驗結(jié)果表