守口堡水库胶凝砂砾石筑坝材料强度试验研究

为确保守口堡水库大坝运行安全、验证胶凝砂砾石材料的可靠性,本文通过试验对其强度进行研究。采取大坝拟定的配合比,制取胶凝砂砾石及富浆胶凝砂砾石大小试件,进行抗压强度检测,试验结果满足设计要求。并对胶凝砂砾石大试件进行抗拉强度劈裂试验,其检测结果合格,可满足大坝强度的要求。     

胶凝砂砾石材料抗压与劈拉强度关系试验

普通混凝土的劈拉强度大约是抗压强度的1/9~1/18,但胶凝砂砾石材料不同于混凝土材料,其材料特性介于混凝土与土料之间,材料强度取决于诸多因素。为分析胶凝砂砾石材料抗压强度与劈拉强度的关系,通过对100组相同配合比的立方体抗压和劈拉试件进行的抗压和劈拉试验研究,得到各试件的强度。结果表明,胶凝砂砾石材料立方体抗压强度和劈拉强度存在较好的线性关系,劈拉强度为抗压强度的7%~12%。     

胶凝砂砾石层面抗剪参数试验研究

胶凝砂砾石坝由于骨料多,水泥掺量少,本体抗剪强度很低,而且胶凝砂砾石坝采用碾压施工,水平向碾压层面的存在,会导致层间结合力的降低,影响层面的抗滑稳定及抗渗安全,因此研究胶凝砂砾石碾压层面抗剪能力具有重要意义。本文根据胶凝砂砾石碾压层面的处理措施,设计了6种试验方案进行胶凝砂砾石碾压层面的抗剪断试验,采用150mm立方体试件研究了单轴压条件下的胶凝砂砾石碾压层面抗剪断特性。并在守口堡大坝坝基不同高度的碾压层面处,采用50cm立方体试件进行了富浆胶凝砂砾石原位抗剪断试验。通过室内和原位试验研究,得到了胶凝砂砾石层面抗剪断基本参数,并通过分析揭示了胶凝砂砾石层面剪裂机理,对比了室内试验与原位试验结果的差异并揭示了其原因,对比了富浆胶凝砂砾石层面原位抗剪参数与RCC的差异。上述研究,为胶凝砂砾石大坝的结构分析提供了可靠的参数,并为碾压层面的施工提供了有益的建议。     

守口堡水库胶凝砂砾石坝密实度检测方法研究

混凝土碾压质量控制是碾压混凝土施工质量控制的重要环节,直接关系到大坝安全。采用哪种碾压密实度检测方法能更加有效地控制施工质量,是质量控制的关键。本文分别采用试坑灌水法、核子密度湿度仪法和切取立方体试块称重法对守口堡胶凝砂砾石碾压混凝土重力坝试验场进行密度测量,对比分析试验数据,得出3种检测方法的适用性、优缺点及可靠性,为今后混凝土压实度检测方法的选择提供借鉴。     

守口堡水库胶凝砂砾石筑坝试验研究

胶凝砂砾石筑坝技术是一种新型筑坝技术,本文通过在守口堡水库库区,模拟大坝施工工艺铺设11m×90m试验段,养护180天后,切割立方体大试件并对其进行抗压强度检测,试验结果满足设计要求。     

胶凝砂砾石配合比设计研究与工程应用

针对某实际胶凝砂砾石永久性水利工程特性进行配合比设计,采用丁朴荣理论公式法和最大密度试验法进行三种砂砾石料混合级配设计,并结合配合比试验研究优选胶凝材料用量和水胶比。胶凝砂砾石材料的抗压强度随着胶凝材料用量的增大而增大,且在胶凝材料用量大于100 kg/m~3时,胶凝砂砾石材料力学性能趋向于混凝土。此外,在同一胶凝材料用量下,试件抗压强度随水胶比的增大呈现先增大后减小的趋势,即存在最优水胶比。综合实际施工技术、节约经济及抗压强度富余度等条件,最终为该工程推荐胶凝材料用量为100 kg/m~3,水胶比为1.0。     

胶凝砂砾石材料抗压强度影响因素研究

胶凝砂砾石材料作为一种新型的筑坝材料,力学特性受水泥用量、粉煤灰掺量、水胶比、砂率、骨料级配、龄期等因素的影响。通过大量不同配合比试验,研究胶凝砂砾石材料抗压强度随水胶比、砂率、水泥用量、粉煤灰掺量等因素变化的规律。砂率在工程常见范围0.1~0.4内时,胶凝砂砾石材料存在最优砂率,为0.2,对应最优水胶比为1.0~1.4;砂率高时最优水胶比取上限,反之取下限,最优砂率对应的最优水胶比为1.1左右。胶凝砂砾石材料中水泥用量每增加10kg/m~3,立方体试件28 d抗压强度可提高15%~20%;粉煤灰掺量每增加10 kg/m~3,立方体试件28 d抗压强度均有所增大,增大幅度为1%~10%。试件尺寸及骨料级配对材料抗压强度影响显著。     

骨料针片状含量对胶凝砂砾石强度的影响

文章研究骨料针片状含量对胶凝砂砾石抗压强度的影响,实验结果表明:骨料针片状含量对胶凝砂砾石抗压强度有较明显的影响,当针片状含量为骨料的5%时,胶凝砂砾石28 d抗压强度为对照度的104%;在骨料针片状含量超过20%后,胶凝砂砾石的抗压强度明显降低,骨料针片状含量为25%时,胶凝砂砾石28 d抗压强度仅有对照组的79.10%;相同含量的骨料针片状,处于20~40 mm粒径区间的胶凝砂砾石抗压强度比5~20 mm粒径区间的强度低,过多的针片状含量会直接影响胶凝砂砾石的抗压强度;针片状含量不宜超过15%,在无法控制时,可调整针片状含量靠近5~20 mm粒径区间。     

守口堡水库大坝胶凝砂砾石垫层接触面抗剪强度试验及分析

胶凝砂砾石坝是在面板坝和碾压混凝土重力坝基础上发展起来的一种新坝型,大同市守口堡水库大坝是国内首次在永久工程中应用胶凝砂砾石材料筑坝技术的工程实例。为满足设计技术要求,进行了坝基混凝土垫层与第一层胶凝砂砾石垫层接触面及两层胶凝砂砾石垫层接触面之间的饱和抗剪断和纯摩试验,并提出相应的抗剪强度参数。结果表明:试件龄期及其浇筑质量对抗剪强度参数影响显著,建议加强胶凝砂砾石运输、浇筑等关键环节的质量控制,防止骨料产生分离,保证大坝坝体具有可靠的抗剪强度。     

胶凝砂砾石抗压强度的预测及分析

对胶凝砂砾石28 d抗压强度数据集进行分析,认为其基本符合正态分布规律,同时基于Z-score标准化法判别并剔除该数据集中存在的异常值。在此基础上,建立了基于BP神经网络方法的胶凝砂砾石抗压强度预测模型,分析其预测效果并利用配对T检验方法检验实测与预测的均值差异性。结果表明,胶凝砂砾石抗压强度预测值的平均相对误差为9.4%,且与实测值的相关性接近1,说明BP神经网络模型能够实现胶凝砂砾石抗压强度的预测,且精度较高。     

胶结坝胶结砂砾石层面原位剪切试验研究

西江胶结坝为充分利用工程弃渣料,将弱风化料和强风化料均作为筑坝材料。胶结强风化料筑坝,其层间抗剪性能关乎大坝抗滑稳定,现场开展层间原位抗剪试验研究旨在得到抗剪断参数,验证大坝抗滑稳定。本文按照现行规范,对两组胶结砂砾石试件开展了原位抗剪试验。试验得到的两组胶结砂砾石层间抗剪断参数,经复核计算,大坝均是稳定的。试验还表明强风化料胶结砂砾石多为本体和层面混合剪断,弱风化料胶结砂砾石多为层面剪断;强风化料胶结砂砾石内摩擦角f′较大,抗剪断黏聚力c′较小。胶结砂砾石试件剪切变形属于脆性材料特性。本次试验成果可供千枚状绢云母板岩及变余层凝灰岩地区参考。     

含水率对土石坝砂砾料填筑标准控制和压实特性的影响

为评估相关土工试验规范在风干状态确定土石坝砂砾料填筑标准的合理性,研究含水率对土石坝砂砾料填筑标准控制和压实特性的影响,本文基于现场密度桶法原级配砂砾料大型相对密度试验,结合现场碾压试验,并在总结相关研究成果基础上,研究了含水率对土石坝砂砾料填筑标准控制和压实特性的影响,论证了在风干状态确定土石坝砂砾料填筑标准的合理性...     

胶结人工砂石筑坝材料性能研究

胶凝砂砾石为一种环境友好材料,在我国筑坝实践中得到了大量应用。由于胶凝砂砾石坝主要应用于河床砂砾石料丰富的地区,使得胶凝砂砾石的推广受到一定的局限,对于缺少河床天然砂砾石工程,可用人工砂石来修建胶结人工砂石坝。研究了骨料破碎工艺、配合比设计中水胶比、水泥用量、粉煤灰掺量、砂率等参数的选取对材料性能的影响,并进行了坝型方案比较。研究结果表明:(1)人工砂石骨料的简易破碎方式,即锤式破碎机单机破碎不筛分,一次破碎后直接使用;(2)人工砂石强度较高,单机破碎后级配相对稳定,配置强度均匀,耐久性能均优于采用河床天然砂砾石配置的胶凝砂砾石;(3)云南那恒水库在方案论证阶段,进行了胶结人工砂石坝的技术经济比较,胶结人工砂石坝型投资较碾压混凝土坝节省约10%。胶结人工砂石坝拓展了筑坝材料的利用范围,对于无天然河床砂砾的地方筑坝提供了一种新的坝型选择。     

胶凝砂砾石坝在中小型水利工程中的最新应用与实践

土石堤坝抗风险能力相对较差,亟需开发一种经济环保并具有较高安全度的替代坝型。顺江堰和猫猫河山塘工程是我国建成的为数不多的胶凝砂砾石永久性工程。针对这两座永久性工程的应用实践,运用有限单元法和材料力学法进行了稳定和应力分析,通过最粗和最细级配砂砾石的包络线进行材料配合比设计及施工工艺工序控制,基于超宽带物联网技术建立了数字化质量监控平台,并进行了综合投资经济性比较。结果表明,新坝型与传统坝型相比,胶凝砂砾石梯形断面应力均匀,非正常工况下的抗剪断安全系数可达到5以上,28 d抗压强度大于6 MPa,施工速度和施工质量相对易达标,综合投资比混凝土坝节省10%左右。新坝型通过就地取材、废物利用,在生态环保、经济合理、施工便捷等方面具有一定优势。     

混凝土面板砂砾石坝垫层料过渡料渗流及渗透稳定性试验研究

近年来砂砾料以其低压缩性，易压实，造价低等一系列优点，日益为高坝建设所利用。然而砂砾料的渗透及渗透稳定性一直是面板坝建设所关注的问题，它直接关系到大坝的安危。介绍了黑泉水库垫层料，过渡料的试验研究成果直接应用于工程建设。     

级配特征对筑坝砂砾料填筑标准的影响

筑坝砂砾料填筑标准具有级配相关性,在砂砾料筑坝施工质量控制中,目前仅以含砾量来表征级配对碾压干密度的影响,未考虑级配形状和最大粒径不同对砂砾料填筑标准的影响。为了研究这种影响,评估目前单一依靠含砾量来表征级配特征对干密度影响的合理性,设计了含砾量相同而级配曲线形状和最大粒径不同的两组级配曲线,结合实际施工振动碾压条件,通过现场密度桶法,研究了含砾量相同时不同级配形状特征和最大粒径对原级配筑坝砂砾料填筑标准的影响。研究表明,控制含砾量相同时,级配曲线形状对砂砾料最大、最大小干密度有一定影响,随级配参数m和b的增大,砂砾料的最大、最小干密度均呈现减小的趋势。在含砾量和级配参数m相同时,不同最大粒径级配的砂砾料的最大、最小干密度也有差异。表明不同级配特征和最大粒径对筑坝砂砾料填筑标准的确定有一定影响,建议结合具体工程进一步对级配特征和最大粒径对筑坝填筑标准影响的敏感性及对施工质量控制带来的影响进行评估。     

CSG技术在围堰工程中的应用

CSG技术是一种新型的碾压混凝土筑坝技术,这种技术的核心是使用一种被称为CSG(胶结砂砾石)的廉价筑坝材料。CSG是在坝址附近易于得到的河床砂砾石或开挖弃渣等材料中加入少量水泥,经简单拌和后振捣碾压而获得的一种材料,可以看作是一种贫碾压混凝土。CSG坝的基本剖面为对称梯形,由于梯形的CSG坝应力较小,对筑坝材料强度的要求也比较低,虽然CSG的强度低于混凝土,也能够满足筑坝的要求。CSG坝经实践证明在安全、工期、造价和环保等方面具有很大的优势,在欧洲和日本正受到越来越多的关注。作为CSG坝在中国的初次实践,介绍了道塘大坝上游CSG围堰的设计、施工和结构计算,阐述了CSG坝的技术特点以及CSG技术在围堰等临时工程中的优势。通过材料试验和现场碾压试验,获得了许多宝贵的试验数据和CSG坝施工的技术参数,为CSG技术在中国的应用积累了经验。     

胶凝砂砾石坝防渗措施及应力分析

由于胶凝砂砾石材料抗渗性能较差,采用其筑坝时需专门设计防渗措施进行坝体挡水。本文对胶凝砂砾石坝钢筋混凝土面板防渗措施,及新提出的高强度胶凝砂砾石面板和高强度胶凝砂砾石面板下铺设复合土工膜两种新型防渗措施进行渗流分析、考虑渗流作用的应力分析。计算结果表明:钢筋混凝土面板防渗效果较好,高强度胶凝砂砾石面板防渗效果较差;钢筋混凝土面板主应力最大、坝趾应力集中较为明显,高强度胶凝砂砾石面板和高强度胶凝砂砾石面板下铺设复合土工膜应力分布较为均匀。     

冲击弹性波法测试胶凝砂砾石性能的试验研究

本文简要介绍了冲击弹性波法的理论和特点,并采用此项技术针对胶凝砂砾石的力学强度,胶凝砂砾石坝保护层材料的抗冻耐久性能开展了探索性的试验研究。通过测试试件的波速与试件的力学强度和动弹性模量等建立相关联系,试验结果表明,抗压强度与弹性波波速存在良好的指数关系,动弹性模量与弹性波波速也具有较好的相关性。因此将此项技术应用到胶凝砂砾石筑坝工程的质量检测和安全监测方面具有前景,本文的室内试验成果为工程现场应用做出了初步探索。