大坝填筑坑测干密度和附加质量法测干密度相关性探究

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1、大坝填筑坑测干密度和附加质量法测干密度相关性探究　　【摘要】某水电站大坝坝型为混凝土面板堆石坝，为确保大坝堆石填筑质量，堆石填筑密度采用传统的灌水法和附加质量法共同检测。但实际施工中因堆石的岩性、粒径及成分复杂多变，以及附加质量法本身条件的限制，实际施工中测试精度有一定得偏差。本文就附加质量法干密度测试精度与传统的灌水法进行比较，找出在特定的条件下两者之间的一般关系。【关键词】大坝填筑；坑测干密度；相关性0.工程概况某水电站混凝土面板堆石坝坝顶高程1626.00m，坝基最低高程1471.00m，最大坝高155m。坝顶长525.328m，坝顶宽12m，坝底最大宽度455m，坝顶上游侧

2、设4.2m高混凝土防浪墙，墙顶高程1627.20m。坝体从上游向下游依次分为垫层区（2A）、过渡区（3A）、主堆石区（3B）、下游干燥堆石区（3C）、下游堆石排水区（3D），在周边缝下设特殊垫层区（2B）。在面板上游面下部设上游铺盖区1A及盖重区1B。1.附加质量法7附加质量法又称为△m法，其基本原理为：第一，将测点抽象为“质弹体系”振动模型；第二，用附加质量法测量测点处的地基刚度K和地基土参振质量m0；第三，用体积相关法求解地基填筑体的湿密度ρ；第四，用等体积法求取测点地基填筑体的干密度ρ；第五，利用湿密度ρ和干密度ρ求解含水率ω。本工程附加质量法的主要设备配置：WYS密度检测仪

3、、频率27Hz～100Hz拾震器、半径25cm，重量80㎏的圆形钢质承压板5块、50kg击震锤等。2.传统灌水法灌水法又名坑测法，适用于各类土。其试验过程为：第一，找平需要试验的部位，安放套环；第二，将塑料薄膜铺设在套环底部，然后将套环注满水至与套环顶面齐平并计算水质量m；第三，排出套环内水，取出薄膜，在套环内挖坑取样，计算取样质量m；第四，在试坑内铺设薄膜，注水至与套环齐平，计算水质量m。据此计算试样湿密度ρ；ρ=·ρ式中：ρ——试坑土的湿密度，g/cm3；m——注入套环内水的质量，g；m——试样的质量，g；m——注入套环和试坑内水的质量，g；ρ——水的密度，g/cm3；3.现场

4、试验检测7附加质量法测点按单元面积进行控制，粗堆石料按面积2000m2一个测点进行控制，细堆石料按面积500m2一个测点进行控制，并保证每个填筑单元布置一个测点。对检测不合格的部位及时进行补碾，补碾后用灌水法或附加质量法进行复测。附加质量法的实验结果按2.3g/cm3控制，即小于2.3g/cm3，的测点为不合格测点，灌水法按设计压实干密度控制。4.试验结果统计截止到2012年11月底，完成大坝填筑453.56万方，其中2A料12.102万方，2B料1.32万方，3A料45.218万方，3B料253.24万方，3C料53.216万方，3D料168.24万方。完成附加质量法测点5357

5、个，完成灌水法测点681个。以上测点数据包含对不合格点的复测数据。5.试验结果对比2A料：两种干密度测试方法的干密度最小值相同，而附加质量法干密度的最大值和平均值较灌水法偏高，分别高102.90%和101.73%。两种测试方法干密度的离散程度相差不大，两者相比灌水法的离散性稍好。72B料：附加质量法干密度实验数据范围较灌水法宽泛，由此可见附加质量法实验结果离散性较灌水法大，其中最大值前者是后者的104.62%，最小值前者是后前的96.90%，平均值前者是后者的100.87%。3A料：灌水法干密度的最大值和最小值较附加质量法都偏大，数据显示最大值、最小值前者比后者分别大105.58%

6、、104.27%。虽两者的平均值相同，但灌水法干密度的离散性较附加质量法的大。3B料：如同2B料，附加质量法干密度的数据范围较灌水法宽，标准差显示附加质量法干密度实验结果的离散性较大。最大值前者是后者的134.57%，最小值前者是后者的92.14%。平均值两者相差不大，前者是后者的99.41%。3C料：附加质量法干密度的数据范围较灌水法宽，但平均值相近。干密度最大值前者是后者的102.53%，最小值前者是后者的97.35%，平均值前者是后者的100.43%，前者数据的离散性较后者稍大。3D料：灌水法干密度的最大值和最小值较附加质量法都大，但两者平均值和标准差都相近。最大值前者是后者

7、的101.21%，最小值前者是后者的104.63%，平均值前者是后者的100.43%。后者数据的离散性稍大。6.数据分析72A料：两种干密度测试方法的样本数量都足够大，从数据上来看实验结果的最大值和最小值有少许差异，但都在3%以内。两者的标准差都不大，在0.04以下，且两者标准差的数值相差较小，说明实验结果的离散性不大，在一定的、合理的范围内波动。如以两种方法的平均值代替两组样本数据，则其数值关系为：△m=1.0173ρ2B料：因2B料的填筑方量不大，且填筑面积较小，