赤水市旺隆水库工程泥岩心墙防渗料试验研究及应用

2020-05-07刘念

黑龙江水利科技 2020年2期

刘念

(遵义黔通达检测试验有限责任公司，贵州遵义 563000)

1 概述

旺隆水库位于赤水市旺隆镇胜丰村境内，距赤水市区28km。该水库正常蓄水位442.00m，水库总库容441万m3。水库规模为小(1)型，工程等别为Ⅳ等。水库枢纽工程主要建筑物由挡水建筑物、泄水建筑物、取(放)水建筑物等组成；输水建筑物主要由输水管道、管桥等组成。挡水建筑物坝型为泥岩心墙坝[1]

作为贵州首座泥岩心墙坝，该坝在修建之初作了大量的科研试验研究，对该坝的上坝填筑提供了充分的数据，也为今后大坝防渗料的选择提供了良好的借鉴。

2 泥岩心墙料特性

泥岩心墙料场位于胡家沟与鸭岭河之间的河间山体，距坝址约0.3km，出露地层为侏罗系中统沙溪庙上亚组(J2s2)，泥岩心墙料平均开采厚约10m，其中强风化开采厚6-8m，弱风化开采厚2-4m，泥岩心墙料总储量>30万m3，对于坝壳填筑料，该料场平均开采厚19.4m，储量>86万m3，储量、质量均满足设计要求。

3 泥岩心墙防渗料试验研究

泥岩心墙防渗料填筑技术要求，见表1。

表1 泥岩心墙防渗料填筑技术要求

根据大型击实试验前后颗粒级配的分析，确定其全级配曲线，泥岩心墙料击实前后级配分析表，见表2，1-3颗粒级配曲线示意图见图1-3。

表2 泥岩心墙料击实前后级配分析表

图1 1-1颗粒级配曲线图

图2 1-2颗粒级配曲线图

图3 1-3颗粒级配曲线图

采用大型击实试验得到最大干密度，最优含水率。泥岩心墙料击实及渗透试验成果表，见表3。

表3 泥岩心墙料击实及渗透试验成果表

其他力学指标采用击实最大干密度乘压实系数0.97作为控制干密度，同时控制干密度下线值1.78g/cm3，含水率按最优含水率15.5%±3%控制[2]。

该泥岩料表现出较高的抗渗透变形稳定性，渗透系数达到10-6cm/s量级。同时属中等压缩性料，综合压缩模量14.7-15.8MPa。直剪试验及固结试验也表明泥岩料具有一定的抗剪强度，泥岩心墙料直剪试验及固结试验成果表，见表4。

表4 泥岩心墙料直剪试验及固结试验成果表

通过上述试验研究，料场泥岩料均可作为防渗体料，它们具有较高的压实干密度，较高的抗渗强度，中等压缩性及一定的抗剪稳定性。

4 泥岩心墙施工填筑应用

碾压的干密度除与材料的性质有关，还与级配、含水率等条件密切相关，为了明确达到技术要求的最佳铺料厚度及最优碾压遍数，该工程进行了现场碾压试验及施工参数的确定。

泥岩心墙采用20t凸块振动碾，根据设计技术要求及碾压试验提出的施工碾压参数为：①采用22T柳工CLG6622E凸块式振动压路机直线行车往返错距式(往返各算1遍)；②行车速度2.0-2.5km/h，重迭率≥20cm，上料方式采用后退法；③铺料厚度：≤55cm，压实厚度40cm，碾压方式采用：静碾压2遍+动压10遍；④控制含水率15.5%±3%，最大干密度1.83g/cm3。

全风化、强风化泥岩心墙料现场填筑干密度、渗透系数、含水率共计做了546次，干密度最大值达到1.82 g/cm3，干密度最小值达到1.78 g/cm3，干密度平均值达到1.79 g/cm3；渗透系数2.56×10-6cm/s-8.92×10-6cm/s；含水率14.1%-18.6%。

填筑干密度及渗透系数100%满足设计要求，统计成果详见表5、表6；其分布情况基本满足正态分布规律，见图4、图5。