水库大坝黏土心墙质量检测及评价实例剖析

2016-06-17苏凤全

黑龙江水利科技 2016年4期

关键词：质量评价质量检测渗透性

苏凤全

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080)

水库大坝黏土心墙质量检测及评价实例剖析

苏凤全

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080)

摘要：水库工程建设竣工后，需经一段蓄水运转后进行竣工验收，文章对大坝黏土心情质量验收的实例进行了阐述。通过钻探、现场试验、室内试验等手段，基本查明了大坝黏土心墙的物质组成、渗透性、密实度、抗剪强度及变形参数，评价了黏土心墙存在的质量问题。

关键词：黏土心墙；质量检测；质量评价；渗透性；物质组成；含水率；干密度

1工程概况

某水库主要建筑物由拦河坝、溢洪道、灌溉洞、供水洞等组成。拦河坝为黏土心墙堆石坝，坝顶高程324.50m，坝顶长度406.00m，最大坝高49.90m。

工程于2003年4月开始动工建设，2005年9月主体工程基本完成并完成蓄水验收，2010年10月完成竣工验收技术鉴定。根据竣工验收技术鉴定的意见，对大坝黏土心墙进行了质量检测。

2黏土心墙质量检测

2011年在黏土心墙部位布置14个钻孔，钻孔间距为50m，在桩号0+250处(坝顶发生塌陷部位)左右加密布置钻孔(孔间距为5～20 m)。在每个钻孔内每3～5 m分别进行了取样和注水试验。

2013年在大坝桩号0+210及0+215处黏土心墙部位布置2个钻孔，在每个钻孔内每3m分别进行了取样和注水试验。

2.1黏土心墙渗透性

根据钻孔注水试验成果，结合室内渗透试验资料，按照《水利水电工程地质勘察规范》GB50487—2008中的附录F[岩土体的渗透性分级(标准)]，黏土心墙的渗透性可分为强透水、弱透水、中等透水、微透水和极微透水5个级别。

2011年进行了现场钻孔注水试验112段，室内渗透试验36组；2013年进行了现场钻孔注水试验26段，室内渗透试验26组，试验成果见表1。黏土心墙中的强透水、中等透水及弱透水部位分布特点见表2。

由于黏土心墙主要是由含砾低液限黏土构成，局部含砾较多，受试验条件限制，采取样品中若含砾较多或颗粒较大则无法进行室内渗透试验，室内渗透试验成果只能反映该部位相对细颗粒部分的渗透性指标，因此室内渗透试验成果仅供参考。

2.2黏土心墙颗粒组成

黏土心墙主要由含砾低液限黏土及含砂低液限黏土构成，局部为粉土质砾；一般以黏粉粒为主，含有少量砂、砾，局部见有卵石(碎石)，个别孔段见有块石(漂石)。

黏土心墙的颗粒分析成果见表3。

2.3黏土心墙含水率和密度

黏土心墙含水率、密度等主要物理性质指标见表4,黏土心墙最优含水率和最大干密度见表5。

2011年取心墙击实土样3组，击实试验最优含水率在10.7%-15.3%，最大干密度在1.72～1.93g/cm3。2013年取心墙击实土样12组，击实试验最优含水率在13.3%～19.4%，最大干密度在1.62～1.82 g/cm3。

2.4黏土心墙的强度和变形参数

黏土心墙的强度指标见表6。

表1　黏土心墙钻孔注水试验及室内渗透试验成果统计表

表2　黏土心墙渗透性分级一览表

表3　黏土心墙颗粒组成统计表

表4　黏土心墙含水率和密度统计表

表5　黏土心墙最优含水率和最大干密度一览表

表6　黏土心墙的强度及变形指标一览表

3黏土心墙质量评价

3.1黏土心墙密实度

黏土心墙设计压实度为98%。黏土心墙土样击实试验测定的最大干密度为1.72～1.93g/cm3，设计按小值平均值考虑取最大干密度1.75g/cm3，设计干密度为1.72 g/cm3。碾压后渗透系数小于1.00×10-5cm/s，由于设计干密度是根据细粒土的最大干密度、最优含水率、粗粒含量等按《土工试验规程》(SL237—1999)中有关公式进行换算的，因此，实测干密度按照同样方法进行换算。实测干密度与设计干密度对比见表7。