水泥搅拌土防渗墙无损检测标准的试验研究

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1、水利学报2004年7月SHUILIXUEBAO第7期文章编号:0559-9350(2004)07-0032-08水泥搅拌土防渗墙无损检测标准的试验研究1123王建华蔡靖张献民闫海新(1.天津大学岩土工程研究所天津3000722.中国民用航空学院天津3000603.天津市水利科学研究所天津300061)摘要通过室内试验研究了水泥搅拌土的工程特性分析了土类龄期养护条件灰土比与水泥土抗压强度和剪切波速的关系建立了强度预测模型根据现场取样进一步建立了室内试验抗压强度与实际施工现场强度室内波速与现场波速的相关关系在此基础上提出以剪切波速作为无损检测指标以评价水泥土防渗墙的均

2、匀性并给出了相应的标准最后利用强度预测模型可以确定抗压强度和评价抗渗性能在实际施工现场用面波仪通过测量瑞利面波推算不同深度处的剪切波速文中给出了根据这一原理进行评价的流程框图和应用实例关键词水泥土防渗墙无损检测无损检测剪切波速中图分类号TV543文献标识码A水泥搅拌土防渗墙是水利工程中加固堤坝和防渗的重要措施它的施工质量直接影响到堤坝整治的效果因而对水泥搅拌土防渗墙施工质量进行检测十分必要以往工程上常采用钻芯取样方法测定强度判断其施工质量是否满足要求但该方法取样困难工作量大检测结果的离散性较大而且对于防渗要求较高的加固工程也不允许进行钻芯取样基于低应变动测原理利用

3、被测对象的无损检测指标(弹性波速)与其质量控制指标(抗压强度灰土比等)的相关性对其施工质量进行评价是水泥搅拌土防渗墙这类[1]地下隐蔽工程无损检测的可行途径徐济平曾在这方面做了一些有益的探索他通过对不同龄期水泥搅拌土的弹性波速和抗压强度的对比得出水泥土抗压强度与水泥土纵波波速的关系为低应变动测方法在水泥搅拌桩无损检测中的实际应用提供依据但是由于实测的纵波波速是沿墙体深度方向的平均值利用纵波波速评价防渗墙抗压强度只能从整体上描述其施工质量而不能探测其中强度低的隐患位置对于水泥搅拌土防渗墙这种典型的土工隐蔽工程目前国内外尚无有效的施工质量无损检测方法及相应的检测[24

4、]标准本文首先通过室内试验研究了水泥搅拌土的无损检测指标与其质量控制指标之间的关系进而通过室内试验及现场试验对相应的指标做了对比分析在此基础上建立了一种评价防渗墙施工质量的无损检测标准1室内试验及结果实际工程中控制水泥搅拌土防渗墙施工质量的指标通常是水泥土的抗压强度灰土比渗透系数要开发水泥搅拌土防渗墙施工质量的瞬态面波检测技术必须建立水泥土剪切波速与上述指标之间的相关关系为此作者进行了大量室内试验以分析土类灰土比龄期等参数对水泥搅拌土工程性质的影响3试验采用天津地区堤坝工程中常见的5种土表1是其基本物性指标采用70.7mm的钢模分别按照灰土比8%12%16%20%

5、24%制样参照堤坝防渗墙现场施工中控制的稠度指标控制制样时的水灰比按收稿日期:2003-06-03基金项目:天津市科技发展计划项目(013112511-5)作者简介:王建华(1955-),男,天津人,教授,博士,主要研究方向为土的工程性质海洋土力学及土动力学1水利学报2004年7月SHUILIXUEBAO第7期照砂浆混凝土的养护条件对制成的试样进行养护同时为考察地下水位以下水泥搅拌土的性质对同一种试样又在同样的养护环境温度下设置了水中养护试验组按照3d7d14d28d60d90d的养护龄期分别测定相应的无侧限抗压强度剪切波速渗透系数等指标表1天然土的物理指标粒径分

6、布(%)土类试验土含水量塑限液限塑性指比重0.250.10.05编号类(%)(%)(%)数>0.25mm<0.005mm0.1mm0.05mm0.005mm1粉土2.674.014.219.65.40.300.445.240.413.72粉质黏2.6718.317.329.412.10.150.230.844.024.8土3黏土12.6832.520.339.118.80.000.016.447.636.04黏土22.7147.925.454.829.40.000.08.245.046.85淤泥质2.7363.430.570.540.00.000.00.042.4

7、57.6黏土室内试验对5种土中具有代表性的第1类和第3类水泥搅拌土进行养护龄期为7d和28d的渗透试验表2给出了试验结果-7表2水泥土渗透系数(单位10cm/s)水泥第1类水泥土第3类水泥土土灰土812162012162024比(%)养护水标养水养标养水养标养水养标养水养标养水养标养标养水养标养水养条件养K737.838.429.930.315.312.81.030.9832.530.912.39.40.460.310.230.17K286.15.24.84.34.43.92.31.913.810.35.24.31.91.51.31.6注K7K28分别表示养护期为

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