H I L F 試驗方法在巴加泰勒大壩的應用分析

王昌

（中國水利水電第五工程局有限公司科研設計咨詢公司，成都610000）

1 引言

巴加泰勒大壩工程處于印度洋西南部島國毛里求斯，年平均降雨量達5080 mm。工程主要為黏土心墻土壩段、黏土心墻堆石壩段。該工程所用土料的特性為高含水且富含礦物、有機物、結晶水的多水高嶺土。該種土料在施工質量中含水率的測定只能采用低溫烘干或風干的試驗方法，試驗周期較長，因此，不能滿足快速施工的目的。該地區的土料在采用核子密度儀進行現場測試時，成果值波動較大，檢測參數不能有效反映出土料的真實數據。為了滿足快速施工，保證土料填筑質量，采用HILF 試驗方法達到縮短試驗檢測周期的目的。HILF 試驗方法又稱三點擊實法，此法特點是：不需測定填筑土料含水量，根據填筑土壓實濕重度和3 種含水率情況下的擊實試驗測得的濕重度，就可以確定填筑土的壓實度和最優含水量與填土含水量的差值。

2 料場土料試驗

2.1 土料化學成分分析

對取樣深度1.0～5.0 m 范圍內防滲料進行了3 組X 射線能譜鑒定，9 組化學分析試驗，結果表明：易溶鹽含量在0.07%～0.15%，有機質含量在0.26%～0.72%，硅鋁率值在2.39～2.72，土的主要礦物成分為高嶺石，成果見表1。

2.2 土料含水率對比試驗

在料場分別對不同深度土料做含水率對比試驗，其結果表明：在不同深度土料含水比例變化大致相當，平均差值為-3.2%，平均比例系數為0.924。試驗成果見表2。

表2 土料含水率對比試驗關系表

2.3 顆粒分析試驗

本次顆粒分析試驗共取樣16 組，可以看出，在顆粒級配組成中，小于0.08 mm 細粒含量在52.2%～90.2%，平均77.8%；小于0.00 5 mm 黏粒含量在15.0%～30.0%，平均23.6%。其試驗成果見表3 和圖1。

圖1 防滲料級配曲線

表3 顆粒分析試驗成果表

2.4 土料液塑性試驗

本次液塑性試驗共取樣12 組，土料平均塑性指數為16.1，屬于高液限黏土（CH）。其試驗成果見表4。

表4 防滲料塑性指數試驗表

2.5 力學性質試驗成果

對防滲土料采用普氏功能擊實（604 kJ/m3）進行了12 組擊實試驗。最大干密度1.23～1.40 g/cm3，平均1.35 g/cm3，最優含水率33.0%～43.5%，平均37.6%，天然含水率平均43.3%，天然含水率平均值大于最優含水率平均值5.7%，見表5。施工中應進行天然含水率的調整，使天然含水率與最優含水率較接近，有利于施工。由于料場土料大于2 mm 顆粒含量在0.1%～10.6%，平均2.6%，土樣較為均勻，建議施工中以5 mm 以下細料擊實密度為控制參數，同時使含水率控制在最優含水率的-2%～+3%范圍。土料滲透系數為1×10-7cm/s，為極弱透水性，破壞坡降大于4.0，為流土型破壞。

表5 防滲土料室內擊實試驗成果

3 H I L F 試驗與常規試驗的對比成果

用HILF 試驗方法與常規試驗方法的對比試驗成果（見表6 和圖2），可以看出，HILF 試驗結果平均值為98.1，最大值103，最小值92.6，標準差較小，其相關系數為0.970。

表6 H I L F 試驗方法與常規試驗方法的對比試驗成果

圖2 對比試驗成果圖

4 工程應用情況

統計工程應用情況由圖3 和數據表7 可以看出，HILF 試驗結果平均值為97.7，最大值102.9，最小值92.4，標準差較小，其相關系數為0.970。

表7 工程應用情況試驗成果

圖3 應用情況H I L F 試驗成果對比圖

5 結論

根據以上圖表信息，根據土料壓實度與HILF 試驗數據相關性分析，得出其相關系數為0.970。試驗時間縮短平均每次達到315 min，能夠明顯降低試驗時間，且填筑土料合格率達到了98%以上，土料填筑壓實控制試驗壓實度達到90%以上，壓實度值分布在90%～98%居多，壓實效果滿足設計文函及相關規范技術要求。