碾壓混凝土滲透系數(shù)的確定方法

1、碾壓混凝土滲透系數(shù)的確定方法碾壓混凝土滲透系數(shù)的確定方法是怎樣的呢， 下面下面為大家 帶來(lái)相關(guān)內(nèi)容介紹以供參考。碾壓混凝土壩的施工特點(diǎn)是通倉(cāng)、 薄層連續(xù)鋪筑并碾壓。碾壓混 凝土壩施工速度快在世界范圍內(nèi)得到廣泛認(rèn)可， 但對(duì)碾壓混凝土防滲 性能又存在疑虛，這種疑慮來(lái)自碾壓混凝土的施工方法及筑壩材料的 特殊性。由于分層碾壓施工，層面出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)的機(jī)率要比常規(guī)混凝 土大，這些薄弱環(huán)節(jié)對(duì)抗剪強(qiáng)度和滲透性影響是相當(dāng)大的。大壩作為擋水建筑物，穩(wěn)定性、滲透性是人們最關(guān)心的問(wèn)題。在碾壓混凝土壩 施工技術(shù)日趨成熟，碾壓混凝土壩施工質(zhì)量不斷提高的同時(shí)， 如何正 確測(cè)試碾壓混凝土壩宏觀滲透性，特別是碾壓混凝土滲透性的

2、現(xiàn)場(chǎng)精 確測(cè)試，關(guān)系到對(duì)碾壓混凝土壩的安全與耐久性。水工碾壓混凝土施工規(guī)范1中把現(xiàn)場(chǎng)壓水試驗(yàn)作為現(xiàn)場(chǎng)評(píng)定碾壓混凝土抗?jié)B性的 方法2，其可靠性、準(zhǔn)確性是至關(guān)重要的。反映混凝土滲透性指標(biāo) 有：透水率、滲透系數(shù)及抗?jié)B標(biāo)號(hào)。由于目前尚無(wú)水工碾壓混凝土壓 水試驗(yàn)規(guī)程，只能套用水利水電工程鉆孔壓水試驗(yàn)規(guī)程SL-25-92進(jìn)行操作。SL-25-92是針對(duì)裂隙巖體壓水試驗(yàn)而編制的， 裂隙巖體壓 水試驗(yàn)容易達(dá)到滲流量 Q的恒定值，應(yīng)特別提出的是，SL-25-92推 薦采用如下公式計(jì)算滲透系數(shù)：K=Q/2 n HLlnL/rO式中：K 綜合滲透系數(shù)，單位：cm/s; Q試段內(nèi)的壓水恒定 流量，單位：cm3/s;

3、H試驗(yàn)水頭，單位：cm; L壓水段長(zhǎng)，單位： cm, rO鉆孔半徑，單位：cm.式是按照壓水至恒定狀態(tài)所求得的壓水段巖體平均滲透系數(shù)，由于在壓水試驗(yàn)前RCC內(nèi)部存在未被水填滿(mǎn)的孔隙，要達(dá)到恒定不變 的壓水流量需要極長(zhǎng)的時(shí)間，這在實(shí)際上辦不到的。因此，不能用式 來(lái)確定其滲透系數(shù)。1混凝土試塊快速滲透試驗(yàn)滲透系數(shù)分析由于混凝土試件存有孔隙，壓水試驗(yàn)只有試件孔隙全部被水填充 后才能達(dá)到恒定滲流狀態(tài)，即滲透流量達(dá)到一恒定值。由于混凝土滲 透性很微小，混凝土滲透試驗(yàn)達(dá)到恒定流狀態(tài)歷時(shí)非常長(zhǎng)，設(shè)備效率極低，且試驗(yàn)歷時(shí)過(guò)長(zhǎng)，發(fā)生意外試件的概率就越高。因此，這種正 規(guī)試驗(yàn)方法必須有裝備良好的試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行， 且

4、不受時(shí)間的限制時(shí)才 能進(jìn)行?？焖偾蟮没炷猎嚰B透系數(shù)，特別是在工地試驗(yàn)室條件下 混凝土滲透試驗(yàn)常采用如下簡(jiǎn)易方法： 即通過(guò)較短時(shí)間壓水，不等待 水將整個(gè)試件完全飽和就將試件劈開(kāi)，測(cè)得飽和水上升高度Dm，即可求得滲透系數(shù)K.混凝土試塊如圖1，由底面向上壓水，壓水的水頭為設(shè)時(shí)間為t時(shí)，飽和水面上升高度為y，該處水力梯度為J=H/y.依達(dá)西定律 水面上升速度為：v=KJ=KH/y，設(shè)時(shí)間增量dt,水面升高dy,混凝 土孔隙率為 m，則水量增量為：dq=mBdy=Bvdt，或mydy二KHdt.壓水 時(shí)間T時(shí)水面上升到Dm，通過(guò)積分，積分后可求得：K=mD2m/2TH混凝土孔隙率應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)求得，或根

5、據(jù)經(jīng)驗(yàn)可取m=0.03這就是混凝土快速滲透試驗(yàn)所常用的公式。這種快速試驗(yàn)不如正規(guī)試驗(yàn)精度 高，式在理論上也不夠嚴(yán)密，但經(jīng)對(duì)比試驗(yàn)，混凝土試件快速試驗(yàn)方 法可以滿(mǎn)足工程要求，因而仍被廣泛應(yīng)用。2 RCC鉆孔壓水試驗(yàn)滲透系數(shù)分析實(shí)踐表明，RCC進(jìn)行壓水試驗(yàn)時(shí)要達(dá)到恒定流量值所需的時(shí)間 比混凝土試件室內(nèi)試驗(yàn)達(dá)到怛定流量的時(shí)間要長(zhǎng)得多，在工地現(xiàn)場(chǎng)條件下是不可能的。在流量 Q仍在變化時(shí)，用恒定流推導(dǎo)的式是不可 能的。如果用壓水試驗(yàn)終結(jié)時(shí)的流量或用壓水過(guò)程的平均流量用式求 滲透系數(shù)，不僅理論上是錯(cuò)誤的，而且得出的結(jié)果誤差大，甚至是錯(cuò) 誤的。RCC壩鉆孔壓水試驗(yàn)非恒定狀態(tài)與混凝土試件快速壓水試驗(yàn)的 機(jī)理相同

6、。前者是飽和圈擴(kuò)大的過(guò)程，后者是飽和水面上升的過(guò)程。 所不同的是RCC壓水試驗(yàn)不可能測(cè)到T時(shí)間飽和半徑r1，但r1值可 以通過(guò)計(jì)算來(lái)求得。RCC壩鉆孔壓水試驗(yàn)是一近似軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)題，壓水水頭為 h.鉆孔 半徑為rO,孔內(nèi)水壓力h=H0;當(dāng)飽和水面半徑為r，h=0，飽和區(qū)內(nèi) 水壓力分布為 h=H0lnr/rO/lnr1/rO ;水力梯度為 J=dh/dr二HO/InrO/r1/r ； 飽和水面軸向外擴(kuò)散的速度為 Ur=Kdh/dr.設(shè)壓水試驗(yàn)段長(zhǎng)為L(zhǎng)，時(shí)間dt后飽和區(qū)半徑增大dr，則由水量 平衡：2 n rLurdt=2 n rLmd兩邊進(jìn)行積分，則壓水段綜合滲透系數(shù)為K=m/H0Tr21/2I nrO/r1 r21-r20/4式中：rO鉆孔半徑；r1 T時(shí) 段后飽和區(qū)半徑。在壓水過(guò)程中如果沒(méi)有水量損失，那么壓入碾壓混凝土內(nèi)的總水 量應(yīng)等于w=n mw可由試驗(yàn)求得，因而r1即可求。知r1后，K由式即可求得。3工程應(yīng)用為了研究碾壓混凝土的滲透性，為高碾壓混凝土重力壩設(shè)計(jì)提供 依據(jù)，在江埡大壩進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)壓水試驗(yàn)，依據(jù)本文式及式計(jì)算每一壓水 段的綜合滲透系數(shù)。例如某壓水段 壓水，總時(shí)間 65min，總水量 2.61，由求得 r1=10.3cm,再由式解得滲透系數(shù) k=3.9 X0-8cm/s這一滲透系數(shù)是壩 體該壓水段的綜合滲透系數(shù)，較為