右岸壩段碾壓混凝土鉆孔取芯及現(xiàn)場(chǎng)壓水試驗(yàn)成果分析

1、右岸壩段碾壓混凝土鉆孔取芯及現(xiàn)場(chǎng)壓水試驗(yàn)成果分析任學(xué)文葛建中朱飛摘要鉆孔取芯，并進(jìn)行壓水試驗(yàn)和芯樣試驗(yàn)，是評(píng)定碾壓混凝土質(zhì)量的綜合方法；通過芯樣獲得率、壓水試驗(yàn)、芯樣的物理力學(xué)性能試驗(yàn)、芯樣描述等指標(biāo)，判定碾壓混凝土的施工質(zhì)量。官地大壩芯樣表面光滑，骨料分布均勻，各種物理力學(xué)指標(biāo)及抗?jié)B指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，最長(zhǎng)芯樣長(zhǎng) 18.28m 。關(guān)鍵詞官地大壩碾壓混凝土取芯試驗(yàn)壓水試驗(yàn)概述官地水電站大壩為碾壓砼重力壩，有左右岸擋水壩，中孔壩段和溢流壩段組成24 個(gè)壩段，最大壩高168m，最大壩底寬153.2m，壩頂軸線長(zhǎng)516m。碾壓混凝土試件在拌和機(jī)機(jī)口取樣成型，進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定。由于碾壓混凝土經(jīng)過運(yùn)輸、攤鋪、

2、碾壓等施工過程，拌和機(jī)機(jī)口樣品已不能完全代表碾壓混凝土實(shí)際質(zhì)量。為此，需進(jìn)行鉆孔取芯和壓水試驗(yàn)，對(duì)碾壓混凝土質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)定。主要項(xiàng)目有：芯樣獲得率、壓水試驗(yàn)、芯樣的物理力學(xué)性能試驗(yàn)、芯樣外觀描述等。鉆孔取芯共完成進(jìn)尺 347.85m ，其中砼 346.38m ，基巖 1.47m，混凝土中碾壓進(jìn)尺340.58m，常態(tài) 5.8m，芯樣直徑 200mm、150mm；共取出長(zhǎng) 10m以上 13 根芯樣，最長(zhǎng) 18.28m。壓水孔 3 個(gè)，壓水 24 段次 。取芯率及斷口描述鉆孔取芯累計(jì)進(jìn)尺 347.85m，其中鉆孔直徑為 219mm，芯樣直徑為 200mm 的進(jìn)尺105.05m，鉆孔直徑為 171m

3、m，芯樣直徑為 150mm的進(jìn)尺 242.8m，其中砼 241.33m，基巖1.47m。346.38m 混凝土進(jìn)尺中，獲得芯樣長(zhǎng)口中機(jī)械及人工搬運(yùn)折斷 384 個(gè)，占344.3m，共 418 節(jié)，平均長(zhǎng)度為91.87%，層面折斷8 個(gè)，層面折斷率0.83m，418 節(jié)斷1.00%，縫面折斷 2 個(gè)，縫面折斷率 0.25%.上述表明電站大壩混凝土層縫間膠結(jié)較好。從經(jīng)鉆孔取出的芯樣檢查，常態(tài)混凝土和碾壓混凝土整體質(zhì)量較好，芯樣表面光滑，結(jié)構(gòu)密實(shí)，膠結(jié)情況良好，芯樣采取率99.49%，獲得率99.09%。其中混凝土芯樣優(yōu)良率97.38%，芯樣合格率99.12%； RCC芯樣采取率99.47%，芯樣獲

4、得率為99.06%。壓水試驗(yàn)3.1壓水試驗(yàn)共布置了三孔，鉆孔直徑 75mm，壓水試驗(yàn)采用自上而下分段進(jìn)行，第一二試段 3.0m，預(yù)留栓塞位置0.5m，以下每鉆進(jìn)6.0m 進(jìn)行一次壓水試驗(yàn)，壓水采用單點(diǎn)法。上部一段壓水設(shè)計(jì)壓力為0.3MPA，孔深以入基巖0.5m 為終孔標(biāo)準(zhǔn)；共壓水24 段次。檢查結(jié)果以呂容值表示，其計(jì)算方法按SL25-92水利水電鉆孔壓水試驗(yàn)規(guī)程其試段透水率按下式計(jì)算：q =Q/I 1/P式中：q試段透水率 （ LU）；Q流量（ L/min ）；I 壓水段長(zhǎng) （m）；P試段壓力值 （ MPa）。3.2壓水檢測(cè)成果根據(jù)壓水試驗(yàn)成果，去掉第一第二兩個(gè)時(shí)段，去掉底部?jī)蓚€(gè)巖石和常態(tài)混凝

5、土壓水段，剩余 12 段次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；依據(jù)河海大學(xué)胡云進(jìn)關(guān)于碾壓混凝土室內(nèi)試驗(yàn)和壓水試驗(yàn)滲透系數(shù)間的關(guān)系轉(zhuǎn)換為綜合滲透系數(shù)；根據(jù)有關(guān)規(guī)范估計(jì)出相當(dāng)于室內(nèi)試驗(yàn)的混凝土抗?jié)B等級(jí)。見表 1。表 1大壩右岸壓水試驗(yàn)檢測(cè)成果表試段段長(zhǎng)壓水綜合滲透系數(shù)相當(dāng)于室內(nèi)試編號(hào)（m）流量（ L/min ）壓力（ Mpa）透水率（ Lu）(cm/s)驗(yàn)抗?jié)B等級(jí)YS1-36.00.077280.60.021460.21 10-8W8YS1-46.00.093380.60.025940.26 10-8W8YS1-56.00.251160.60.069770.70 10-8W4YS1-66.00.074060.60.0205

6、70.21 10-8W8YS1-76.00.109480.60.030410.30 10-8W6YS1-86.00.241500.60.067080.67 10-8W4YS1-96.00.173880.60.048300.48 10-8W4YS1-106.00.132020.60.036670.37 10-8W6YS2-36.00.090160.60.025040.25 10-8W8YS2-46.00.099820.60.027730.28 10-8W8YS2-56.00.086940.60.024150.24 10-8W8YS2-66.00.083720.60.023260.23 10-8W

7、83.3壓水成果分析壓水部位碾壓混凝土為三級(jí)配R、 R，設(shè)計(jì)要求抗?jié)B等級(jí)均為W6，按照轉(zhuǎn)換結(jié)果，有 75%壓水段 W6，25%略小于 W6，為 W4；依據(jù)河海大學(xué)胡云進(jìn)等推算的壓水試驗(yàn)成果和室內(nèi)芯樣試驗(yàn)達(dá)到 W6的結(jié)果基本相符。說明碾壓層層間結(jié)合及間歇層層間結(jié)合良好，碾壓混凝土施工質(zhì)量可靠。芯樣的物理力學(xué)性能試驗(yàn)?zāi)雺夯炷列緲恿W(xué)性能試驗(yàn)包括混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度、混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度、混凝土軸心抗壓強(qiáng)度、混凝土抗剪強(qiáng)度等試驗(yàn)項(xiàng)目。試驗(yàn)成果見表2。從本次碾壓混凝土芯樣力學(xué)性能試驗(yàn)檢測(cè)成果可以看出，官地水電站碾壓混凝土芯樣各種力學(xué)性能均滿足設(shè)計(jì)要求，抗壓強(qiáng)度、耐久性、極限拉伸等指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)

8、檢測(cè)結(jié)果基本接近。表 2芯樣的物理力學(xué)性能試驗(yàn)成果均值表強(qiáng)度等級(jí)表觀密度抗壓強(qiáng)度劈拉強(qiáng)度軸壓強(qiáng)度極限拉伸值層面抗剪強(qiáng)度（kg/cm 3）（ Mpa）（ Mpa）（Mpa）（10-6 ）Mpaf CC 20WF ( 三)2690271023.4 25.12.32 2.3728.8 29.471.51.502.60180650C18025W6F100 ( 三 )2690270027.5 29.3771.622.64C 25WF ( 三)2.88 2.7540.0 41.11.472.43906100C9025WF ( 二)2.6640.51.952.196100混凝土芯樣抗?jié)B、抗凍耐久性指標(biāo)也能滿

9、足設(shè)計(jì)要求；混凝土平均波速在38174499m/s 之間。結(jié)語5.1官地水電站大壩壩體，采用人工砂石骨料進(jìn)行RCC和常態(tài)混凝土施工拌制，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢資料可知： RCC和常態(tài)混凝土指標(biāo)基本相同，施工質(zhì)量整體良好， 取出單根整長(zhǎng) 150mm芯樣 18.28m，屬國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)芯樣行列。5.2從經(jīng)鉆孔取出的芯樣檢查，常態(tài)混凝土和碾壓混凝土整體質(zhì)量較好，芯樣表面光滑，結(jié)構(gòu)密實(shí)，膠結(jié)情況良好，芯樣采取率99.49%，獲得率99.09%。其中混凝土芯樣優(yōu)良率97.38%，芯樣合格率99.12%； RCC芯樣采取率99.47%，芯樣獲得率為99.06%。5.3碾壓混凝土芯樣力學(xué)性能試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果可以看出，碾壓混凝土芯樣各種力學(xué)性能均滿足設(shè)計(jì)要求，抗壓強(qiáng)度、耐久性、極限拉伸等指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果基本接近。5.4由現(xiàn)場(chǎng)壓水檢查成果資料可知：壓水部位碾壓混凝土為三級(jí)配R、 R，設(shè)計(jì)要求均為 W6，按照轉(zhuǎn)換結(jié)果，有 75%壓水段 W6， 25%略小于 W6，為 W4。依據(jù)河海大學(xué)胡云進(jìn)等推算的壓水試驗(yàn)成果和室內(nèi)芯樣試驗(yàn)達(dá)到W6的結(jié)果基本相符。說明碾壓層層間結(jié)合及間歇層層間結(jié)合良好，碾壓混凝土施工質(zhì)量可靠。5.5物探檢測(cè)碾壓混凝土三級(jí)配