混凝土面板堆石坝压实检测值修正试验方法.pdf

第 1 2卷0 2期 2 0 1 4 年 6 月 南水北调与 水利科技 S o u t h - t o - N o r t h Wa t e r T r a n s f e r s a n d Wa t e r S c i e n c e & T e c h n o l o g y Vo 1 1 2 No 0 2 J u n 2 01 4 混凝土面板堆石坝压实检测值修正试验方法 周 恩飞 ， 沈 东明 ， 薛本俊 ( 江苏省建筑工程质量检测中心有限公司， 南京 2 1 0 0 2 8 ) 摘要： 为了提高灌水法检测混凝土面板堆石坝压实质量试验的准确性， 有必要对试坑水体积进行修正。然而， 体积 修正系数的试验方法在标准中并未涉及。现对目前常用的两种试验方法及其原理进行概述， 并提出了试验方法的 局限性和注意事项 ， 从而提高试验准确性。 关键词： 混凝土面板堆石坝； 压实质量； 灌砂法 ； 砂浆抹壁法； 体积修正系数 中图分类号： T V6 4 1 4 3 文献标识码： B 文章编号： 1 6 7 2 1 6 8 3 ( 2 O 1 4 ) O 0 2 一 O 1 1 3 一 O 2 Di s c u s s i o n o f t h e Co r r e c t i o n M e t h o d i n Te s t i ng Co m p a c t i o n o f Co n c r e t e Fa c e Ro c k fil l Da m Z H0U E n - f e i ，S HE N D o n g - mi n g X UE B e n - j u n ( J i a n g s u T e ei n g C e n t e r f o r Qu a l i t y o f C o n s t r u c t i o n En g i n e e r i n g C o ， L ， Na i n g 2 1 0 0 2 8 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： I n or d e r t O i mp r o v e t he a c c u r a c y o f t h e me t h o d i n t e s t i n g c o mp a c t i o n q u a l i t y o f c o nc r e t e f a c e r o c k fil l da m， i t i s n e c e s s a r y t o c o r r e c t t h e v o l u me o f t h e wa t e r i n t e s t p i t s Ho we v e r ， t h e t e s t me t ho d o f v o l u me c o r r e c t i o n c o e f f i c i e n t d o e s n o t i n v o l v e i n s t a n d a r d s The p a p e r S U IT I I T I fi z e s t h e c u r r e nt t wo t e s t me t h o d s a n d p r i n c i p l e s ， a n d p r o p o s e s t h e l imi t a t i o n s o f t e s t me t h o d s a n d p r e c a u t i o n s t o i mpr o v e t e s t a c c u r a c N Ke y wo r d s ： c o n c r e t e f a c e r o c k f i l l d a m ； c o mp a c t i o n q u a l i t y ； s a nd r e p l a c e me nt me t ho d ； mo r t a r wa l 1 me t h od ； v o l u me c o r r e c t io n c o e ffi c i e n t 1 概 述 压实质量是混凝土面板堆石坝工程质量控制的重要指 标， 其传统的检测方法有试坑灌水法和试坑灌砂法等。对无 黏性土的检测 ， 规范将这两种方法列为标准样法。但这两种 方法都具有一定的局限性， 其中灌砂法受到的影响较小， 能 较正确地反映坝体填筑压实质量， 而灌水法取值受各种因素 的影响较大。主要原因是检测过程繁复， 有些环节会产生系 统误差。如所使用的材料( 塑料薄膜) 厚度 、 薄膜与试坑壁的 孔隙、 试坑的大小等都会导致检测结果出现偏差。 目前， 在实际水利工程施工中， 为了更精确地表示填筑 压实度， 对灌水法试验结果进行修正是必要的。本文主要介 绍灌砂法和砂浆抹壁法 ， 通过这两种方法所得试坑体积与灌 水法所得试坑体积进行对比得出一个较为合理的修正系数 ， 从而提高试验的准确性。 2 灌砂 法 2 1 原 理 利用试坑灌砂法体积和有塑料薄膜灌水体积的比较， 得 出其校正系数。 2 2试验 方法 ( 1 ) 在挖好的试坑内， 铺上薄膜 ， 宜选用厚度适中( O 4 0 6 m m) ， 韧性 、 顺从性较好的薄膜 1 ， 并使薄膜尽可能与石 块表面接触 ， 然后注水至一定高度 ， 记录水质量并换算成注 水体积 。 ( 2 ) 将水除去， 掀去薄膜， 并检查是否漏水， 若漏水则需 要更换薄膜重复测量注水体积。 ( 3 ) 在试坑内采灌砂法灌砂至相同位置， 记录灌砂质量 和灌砂高度。 ( 4 ) 在室内模仿灌砂高度， 测出砂的堆积密度， 从而换算 出砂的体积。 ( 5 )将灌砂体积与灌水体积进行 比较 ， 得出体积修正 系数 。 2 3局 限性 ( 1 ) 试坑的深度和直径对体积修正系数的影响。试坑的 深度由碾压层厚决定 ， 但在实际填筑过程中， 碾压层厚很难 控制到标准值。其次， 规程规定试坑直径是试样最大粒径的 3 倍 ， 然而在有些情况下难以达到这项标准。特别是面板堆 石坝中主堆石爆破石料的取样， 往往在某个试坑中可能取出 一 大石， 按 3 倍直径控制。套环直径 2 0 0 0 n fi n已不能满足 要求， 更换尺寸更大的环刀， 工程量加大。这些因素就决定 了试验时每次所挖试坑体积各不相同， 从理论上讲， 试坑体 积越大， 修正值越小， 这就要求对不同坑深和坑径进行修正 系数试验， 得出较为合适的修正系数。 ( 2 ) 试坑壁的孔隙对灌砂的体积影响较大， 在灌砂前应 收稿 日期 ： 2 0 1 3 0 8 2 8 修 回日期 ： 2 0 1 4 0 2 1 9 作者简介： 周恩( 1 9 8 1 一 ) ， 男， 江苏扬州人， 工程师， 主要从事材料检测工作 E - m a i l ： z h o u e n f e i 1 2 6 t o m 第 1 2 卷 O 2期 南水北调与水利科技 2 0 1 4年 6月 将试坑内壁孔隙进行有效处理， 防止砂粒流入超出测定范围 的孔隙， 增大试坑的体积。 ( 3 ) 灌砂法得到的体积修正只是水电工作者常年工作 实践经验的总结， 缺乏充分的理论依据。 2 4注意事 项 ( 1 ) 由于试坑的大小对体积修正有着很大影响， 建议在 取样时针对不同深度和直径的坑深做试验， 从而得到不同大 小试坑的修正系数。 ( 2 ) 试坑内壁的孑 L 隙应进行有效处理， 防止砂流人孔隙 增大试坑体积。若粗料中孔隙特别大， 不能采用灌砂法 ， 砂 粒太细， 容易进入超出测定范围的孔隙中， 这时应采用风干 状态下 5 2 O r a m的碎石或砂砾石作为置换材料。 ( 3 ) 置换材料的堆积密度试验。向已知容积的容器内投 入置换材料， 但容器的尺寸和落距必须根据现场试验的具体 情况来决定。由投入的置换材料的总质量与容器的总体积 之比求出堆积密度。 3 砂浆抹壁法 3 1 原 理 利用试坑无塑料薄膜和有塑料薄膜灌水体积的比较 ， 得 出其修正系数。“ 无塑料薄膜” 可利用试坑壁抹砂浆防止渗 水而达到l_ 2 。 3 2试验 方法 ( 1 ) 在挖好的试坑内， 铺上薄膜， 并使薄膜尽可能与石块 表面接触， 然后注水至一定高度， 记录水质量并换算成注水 体积。 ( 2 ) 将水除去， 掀去薄膜， 并检查是否漏水， 若漏水则需 要更换薄膜重复测量注水体积。 ( 3 ) 用容积为 1 5 2 0 L的桶装满砂浆， 沿桶缘刮平， 然 后取桶内砂浆涂抹填补坑内部分凹陷边壁及底面， 并将套环 内及试坑外所有表面抹上砂浆至灌水高度， 达到防渗作用， 将桶内的剩余砂浆表面抹平， 用量筒量水注入桶内以测出试 坑内砂浆的体积ll3 。 ( 4 ) 待砂浆达到初凝时， 开始注水至此前相同高度， 记录 水质量 并换算 成注水体积 。 ( 5 ) 所用砂浆体积和第二次灌水体积之和与第一次灌水 体积进行比较， 得出体积修正系数。 3 3局 限性 ( 1 ) 试坑内壁的孔隙影响同样较大， 砂浆会进入超出测 定范围的孔隙中， 从而测定的体积偏大。 ( 2 ) 砂浆的损耗。在抹壁的过程中， 由于人员操作的等 各方面的原因， 砂浆或多或少的出现损耗， 影响试坑真实体 1 1 4 盖 娃I 吱l 采 l 积的计算。 ( 3 )抹在坑壁的砂浆应有足够的厚度， 并且不能 出现漏 抹， 防止出现漏水现象。 ( 4 ) 抹完砂浆最好在砂浆初凝之时， 这样砂浆表面还有 充足 的水分 ， 不会产 生吸水现象 。 ( 5 ) 本试验方法得到的体积修正系数同样是水电工作者 常年工作实践经验的总结。 缺乏充分的理论依据。 3 4注意 事项 ( 1 ) 桶内剩余砂浆抹平时要排除气泡、 孔洞现象， 以测得 所用砂浆的真实体积。 ( 2 ) 试坑内壁的孔隙要进行处理， 防止砂浆进入超出测 定范围的孔隙中。 ( 3 ) 本试验方法中， 试坑的大小对体积修正同样有着很 大影响， 建议在取样时针对不同大小的坑深做试验， 从而得 到不同试坑大小的修正系数。 4 修正 系数 的确定 将灌砂法和砂浆抹壁法所得到的试坑体积与灌水法所 得试坑体积之比即为修正系数， 在以后的灌水试验中将灌水 法所得体积乘以修正系数即得到准确的试坑体积， 从而能够 精确地表示填筑压实度。 5 结语 试坑灌水法作为控制坝体填筑质量的传统方法， 是一种 最基本 的密度检测方法 ， 很多间接法是 以该方 法的检测结 果 为参照值的， 其试验精确度受较多困素的影响。 本文主要考虑了灌水法中薄膜褶皱重叠以及薄膜与孔 壁间的空隙等因素的影响对试坑体积进行 了修正。此外曾 宪光E 老师还从雨天、 试坑大小对试坑体积进行了修正。因 此， 在试验过程中， 操作人员对试验结果真值应仔细分析加 以求证， 确定修正系数， 使测试结果能真实地反映坝体的压 实质量。 为了提高检测精度 ， 建议有关方面出台体积修正系数的 相关试验规程， 把试验方法具体化、 规范化， 以利提高检测结 果的准确性 。 参考文献 ： 1 夏德春， 郑翔 灌水法检测堆石坝干密度误差分析与控制 J 水利水电施 工， 2 0 0 8 ， ( 3 ) ： 8 0 8 2 2 曾宪文， 胡泉光 古洞1：3 面板堆石坝压实采样值的修正方法 E J 3 葛洲坝集团科 技， 1 9 9 8 ， ( 3 ) ： 2 9 3 1 3 冷元宝， 何剑 混凝土面板堆石坝实用检测技术 M 郑州： 黄 河水利出版社， 2 0 0 3 ： 1 0 7 1 0 9