碾壓混凝土滲透系數(shù)的確定方法

Word版本，下載可自由編輯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)確實(shí)定辦法是怎樣的呢，下面我為大家?guī)硐嚓P(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)、薄層延續(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，這種疑慮來自碾壓混凝土的施工辦法及筑壩材料的特別性。因?yàn)榉謱幽雺菏┕?，層面浮現(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。大壩作為擋水建造物，穩(wěn)定性、滲透性是人們最關(guān)懷的問題。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)量不斷提升的同時(shí)，如何正確測(cè)試碾壓混凝土壩宏觀滲透性，特殊是碾壓混凝土滲透性的現(xiàn)場(chǎng)精確測(cè)試，關(guān)系到對(duì)碾壓混凝土壩的平安與耐久性?！端つ雺夯炷潦┕ひ?guī)范》[1]中把現(xiàn)場(chǎng)壓水實(shí)驗(yàn)作為現(xiàn)場(chǎng)評(píng)定碾壓混凝土抗?jié)B性的辦法[2]，其牢靠性、精確?????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)。因?yàn)槟壳吧袩o水工碾壓混凝土壓水實(shí)驗(yàn)規(guī)程，只能套用《水利水電工程鉆孔壓水實(shí)驗(yàn)規(guī)程SL-25-92》舉行操作。SL-25-92是針對(duì)裂隙巖體壓水實(shí)驗(yàn)而編制的，裂隙巖體壓水實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單達(dá)到滲流量Q的恒定值，應(yīng)特殊提出的是，SL-25-92推舉采納如下公式計(jì)算滲透系數(shù)：

K=Q/2πHLlnL/r0

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；H—實(shí)驗(yàn)水頭，單位：cm；L—壓水段長(zhǎng)，單位：cm，r0—鉆孔半徑，單位：cm.

式是根據(jù)壓水至恒定狀態(tài)所求得的壓水段巖體平均滲透系數(shù)，因?yàn)樵趬核畬?shí)驗(yàn)前RCC內(nèi)部存在未被水填滿的孔隙，要達(dá)到恒定不變的壓水流量需要極長(zhǎng)的時(shí)光，這在實(shí)際上辦不到的。因此，不能用式來確定其滲透系數(shù)。

1混凝土試塊迅速滲透實(shí)驗(yàn)滲透系數(shù)分析

因?yàn)榛炷猎嚰嬗锌紫?，壓水?shí)驗(yàn)惟獨(dú)試件孔隙所有被水填充后才干達(dá)到恒定滲流狀態(tài)，即滲透流量達(dá)到一恒定值。因?yàn)榛炷翝B透性很極小，混凝土滲透實(shí)驗(yàn)達(dá)到恒定流狀態(tài)歷時(shí)十分長(zhǎng)，設(shè)備效率極低，且實(shí)驗(yàn)歷時(shí)過長(zhǎng)，發(fā)生意外試件的概率就越高。因此，這種正規(guī)實(shí)驗(yàn)辦法必需有裝備良好的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)舉行，且不受時(shí)光的限制時(shí)才干舉行。迅速求得混凝土試件滲透系數(shù)，特殊是在工地實(shí)驗(yàn)室條件下混凝土滲透實(shí)驗(yàn)常采納如下簡(jiǎn)易辦法：即利用較短時(shí)光壓水，不等待水將囫圇試件徹低飽和就將試件劈開，測(cè)得飽和水升高高度Dm，即可求得滲透系數(shù)K.

混凝土試塊如圖1，由底面對(duì)上壓水，壓水的水頭為H.設(shè)時(shí)光為t時(shí)，飽和水面升高高度為y，該處水力梯度為J=H/y.依達(dá)西定律水面升高速度為：v=KJ=KH/y，設(shè)時(shí)光增量dt，水面上升dy，混凝土孔隙率為m，則水量增量為：dq=mBdy=Bvdt，或mydy=KHdt.壓水時(shí)光T時(shí)水面升高到Dm，利用積分，，積分后可求得：

K=mD2m/2TH

混凝土孔隙率應(yīng)利用實(shí)驗(yàn)求得，或按照閱歷可取m=0.03這就是混凝土迅速滲透實(shí)驗(yàn)所常用的公式。這種迅速實(shí)驗(yàn)不如正規(guī)實(shí)驗(yàn)精度高，式在理論上也不夠嚴(yán)密，但經(jīng)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，混凝土試件迅速實(shí)驗(yàn)辦法可以滿足工程要求，因而仍被廣泛應(yīng)用。

2RCC鉆孔壓水實(shí)驗(yàn)滲透系數(shù)分析

實(shí)踐表明，RCC舉行壓水實(shí)驗(yàn)時(shí)要達(dá)到恒定流量值所需的時(shí)光比混凝土試件室內(nèi)實(shí)驗(yàn)達(dá)到怛定流量的時(shí)光要長(zhǎng)得多，在工地現(xiàn)場(chǎng)條件下是不行能的。在流量Q仍在變化時(shí)，用恒定流推導(dǎo)的式是不行能的。假如用壓水實(shí)驗(yàn)終結(jié)時(shí)的流量或用壓水過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壩鉆孔壓水實(shí)驗(yàn)非恒定狀態(tài)與混凝土試件迅速壓水實(shí)驗(yàn)的機(jī)理相同。前者是飽和圈擴(kuò)大的過程，后者是飽和水面升高的過程。所不同的是RCC壓水實(shí)驗(yàn)不行能測(cè)到T時(shí)光飽和半徑r1，但r1值可以利用計(jì)算來求得。

RCC壩鉆孔壓水實(shí)驗(yàn)是一近似軸對(duì)稱問題，壓水水頭為h.鉆孔半徑為r0，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/r0/lnr1/r0；水力梯度為J=dh/dr=H0/lnr0/r1/r；飽和水面軸向外蔓延的速度為Ur=Kdh/dr.

設(shè)壓水實(shí)驗(yàn)段長(zhǎng)為L(zhǎng)，時(shí)光dt后飽和區(qū)半徑增大dr，則由水量平衡：2πrLurdt=2πrLmdr，兩邊舉行積分，則壓水段綜合滲透系數(shù)為

K=m/H0T[r21/2lnr0/r1r21-r20/4]

式中：r0—鉆孔半徑；r1—T時(shí)段后飽和區(qū)半徑。

在壓水過程中假如沒有水量損失，那么壓入碾壓混凝土內(nèi)的總水量應(yīng)等于

w=πm

w可由實(shí)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

為了討論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)，在江埡大壩舉行現(xiàn)場(chǎng)壓水實(shí)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)光65min，總水量2.6l，由求得r1=10.3cm，再由式解得滲透系數(shù)k=3.9×10-8cm/s.這一滲透系數(shù)是壩體該壓水段的綜合滲透系數(shù)，較為真切的反映