赤水市旺隆水庫工程泥巖心墻防滲料試驗研究及應用

2020-05-07 04:54:20劉念

黑龍江水利科技 2020年2期

劉念

(遵義黔通達檢測試驗有限責任公司，貴州遵義 563000)

1 概述

旺隆水庫位于赤水市旺隆鎮勝豐村境內，距赤水市區28km。該水庫正常蓄水位442.00m，水庫總庫容441萬m3。水庫規模為小(1)型，工程等別為Ⅳ等。水庫樞紐工程主要建筑物由擋水建筑物、泄水建筑物、取(放)水建筑物等組成；輸水建筑物主要由輸水管道、管橋等組成。擋水建筑物壩型為泥巖心墻壩[1]

作為貴州首座泥巖心墻壩，該壩在修建之初作了大量的科研試驗研究，對該壩的上壩填筑提供了充分的數據，也為今后大壩防滲料的選擇提供了良好的借鑒。

2 泥巖心墻料特性

泥巖心墻料場位于胡家溝與鴨嶺河之間的河間山體，距壩址約0.3km，出露地層為侏羅系中統沙溪廟上亞組(J2s2)，泥巖心墻料平均開采厚約10m，其中強風化開采厚6-8m，弱風化開采厚2-4m，泥巖心墻料總儲量>30萬m3，對于壩殼填筑料，該料場平均開采厚19.4m，儲量>86萬m3，儲量、質量均滿足設計要求。

3 泥巖心墻防滲料試驗研究

泥巖心墻防滲料填筑技術要求，見表1。

表1 泥巖心墻防滲料填筑技術要求

根據大型擊實試驗前后顆粒級配的分析，確定其全級配曲線，泥巖心墻料擊實前后級配分析表，見表2，1-3顆粒級配曲線示意圖見圖1-3。

表2 泥巖心墻料擊實前后級配分析表

圖1 1-1顆粒級配曲線圖

圖2 1-2顆粒級配曲線圖

圖3 1-3顆粒級配曲線圖

采用大型擊實試驗得到最大干密度，最優含水率。泥巖心墻料擊實及滲透試驗成果表，見表3。

表3 泥巖心墻料擊實及滲透試驗成果表

其他力學指標采用擊實最大干密度乘壓實系數0.97作為控制干密度，同時控制干密度下線值1.78g/cm3，含水率按最優含水率15.5%±3%控制[2]。

該泥巖料表現出較高的抗滲透變形穩定性，滲透系數達到10-6cm/s量級。同時屬中等壓縮性料，綜合壓縮模量14.7-15.8MPa。直剪試驗及固結試驗也表明泥巖料具有一定的抗剪強度，泥巖心墻料直剪試驗及固結試驗成果表，見表4。

表4 泥巖心墻料直剪試驗及固結試驗成果表

通過上述試驗研究，料場泥巖料均可作為防滲體料，它們具有較高的壓實干密度，較高的抗滲強度，中等壓縮性及一定的抗剪穩定性。

4 泥巖心墻施工填筑應用

碾壓的干密度除與材料的性質有關，還與級配、含水率等條件密切相關，為了明確達到技術要求的最佳鋪料厚度及最優碾壓遍數，該工程進行了現場碾壓試驗及施工參數的確定。

泥巖心墻采用20t凸塊振動碾，根據設計技術要求及碾壓試驗提出的施工碾壓參數為：①采用22T柳工CLG6622E凸塊式振動壓路機直線行車往返錯距式(往返各算1遍)；②行車速度2.0-2.5km/h，重迭率≥20cm，上料方式采用后退法；③鋪料厚度：≤55cm，壓實厚度40cm，碾壓方式采用：靜碾壓2遍+動壓10遍；④控制含水率15.5%±3%，最大干密度1.83g/cm3。

全風化、強風化泥巖心墻料現場填筑干密度、滲透系數、含水率共計做了546次，干密度最大值達到1.82 g/cm3，干密度最小值達到1.78 g/cm3，干密度平均值達到1.79 g/cm3；滲透系數2.56×10-6cm/s-8.92×10-6cm/s；含水率14.1%-18.6%。

填筑干密度及滲透系數100%滿足設計要求，統計成果詳見表5、表6；其分布情況基本滿足正態分布規律，見圖4、圖5。