電子智能普氏貫入儀與環(huán)刀法對(duì)比檢測(cè)在砂壩上的應(yīng)用

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新疆喀什地區(qū)前進(jìn)水庫(kù)始建于１９６６年，由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，財(cái)力物力等基礎(chǔ)薄弱，經(jīng)過(guò)３５年來(lái)的運(yùn)行，出現(xiàn)各種嚴(yán)重險(xiǎn)情（管涌、滲漏），嚴(yán)重影響水庫(kù)的安全運(yùn)行。１９９９年經(jīng)新疆兵團(tuán)大壩安全鑒定委員會(huì)對(duì)水庫(kù)進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)該壩為三類壩（病險(xiǎn)庫(kù)）必須進(jìn)行除險(xiǎn)加固。其處理措施是在砂壩內(nèi)坡現(xiàn)澆Ｃ２０混凝土護(hù)面結(jié)合垂直鋪膜防滲工藝。采取灌水密實(shí)配合機(jī)械振動(dòng)壓實(shí)，每層填筑厚度５０ｃｍ，分層碾壓，最大壩寬７２ｍ，最大壩高９．４３ｍ，壩長(zhǎng)４．８ｋｍ，砂壩填筑量１００萬(wàn)ｍ３。根據(jù)工期和工程量，施工單位考慮環(huán)刀法自檢檢測(cè)耗費(fèi)大量的人力并且會(huì)影響施工進(jìn)度，為確保工程質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，選用兩臺(tái)沈陽(yáng)市建科研究所６００Ｎ和１０００Ｎ電子智能普氏貫入儀，對(duì)該工程進(jìn)行全面檢測(cè)，取得良好效果。
    一、 電子智能普氏貫入儀的選擇
    １、電子智能普氏貫入儀的特點(diǎn)
    電子智能普氏貫入儀（填土密實(shí)度檢測(cè)儀）主要用于大面積填方工程碾壓后的密實(shí)度和均勻性的檢測(cè)，用于公路水利堤壩工民建等；它的特點(diǎn)是輕便、靈活、快速，可隨時(shí)隨地跟蹤檢測(cè)碾壓現(xiàn)場(chǎng)；它的技術(shù)參數(shù)來(lái)源于常規(guī)環(huán)刀法平行試驗(yàn)?？s短工期，節(jié)省大量人力、物力。當(dāng)含水量變化很大或更換土料時(shí)做一組環(huán)刀率定，即準(zhǔn)確又快速。它的特點(diǎn)是不需取土，可就地直接驗(yàn)槽，現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試，無(wú)擾動(dòng)，探測(cè)深度３０ｃｍ。
    ２、檢測(cè)中的基本數(shù)據(jù)
    對(duì)當(dāng)?shù)氐奶钪巷L(fēng)積細(xì)砂進(jìn)行環(huán)刀法密實(shí)試驗(yàn)，砂料顆粒篩分析，含土量、含水量，振動(dòng)碾壓試驗(yàn)。取得了一些基本數(shù)據(jù)。
    二、貫入儀與環(huán)刀，振動(dòng)壓實(shí)與含水量在砂壩填筑中的對(duì)比試驗(yàn)
    １、對(duì)比試驗(yàn)
    按土壩填筑要求，采取灌水密實(shí)配合機(jī)械振實(shí)，分層碾壓。檢測(cè)時(shí)清除表層１０ｃｍ土壤，每百米取環(huán)刀干密度６個(gè)，同時(shí)取貫入儀６點(diǎn)。每點(diǎn)檢測(cè)８?jìng)€(gè)數(shù)據(jù)，共取環(huán)刀數(shù)據(jù)３６個(gè)，貫入儀點(diǎn)２８８?jìng)€(gè)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。各貫入點(diǎn)深度２５ｃｍ，操作時(shí)用力均勻，貫入深度一致。通過(guò)對(duì)６組取樣結(jié)果進(jìn)行分析，有５０％和環(huán)刀法相吻合。我們依據(jù)原沈陽(yáng)建科儀器研究所提供的數(shù)據(jù)對(duì)照表無(wú)法與本工程相對(duì)應(yīng)，究其原因是該工程的填筑土料砂顆粒較粗所致。沈陽(yáng)建科儀器研究所根據(jù)我方提供的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)上做散點(diǎn)圖，其對(duì)數(shù)曲線建立如下回歸方程：
    Ｒｄ＝０．６７ＬｇＰ－０．２５
    Ｒｄ——相對(duì)應(yīng)的干密度（ｇ／ｃｍ３）
    Ｐ——貫入阻力值（Ｎ）
    根據(jù)以上公式，計(jì)算出本工程風(fēng)積砂回填土的貫入值與干密度相對(duì)應(yīng)數(shù)值，根據(jù)計(jì)算后的對(duì)應(yīng)數(shù)值，在施工中參照?qǐng)?zhí)行，取得較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
    ２、振動(dòng)壓實(shí)與含水的相互關(guān)系
    根據(jù)環(huán)刀法試驗(yàn)，砂壩的最優(yōu)含水率選定為３．５％～５．５％，因填筑土料特細(xì)砂顆粒較均勻，大量的水浸潤(rùn)后，滲透大飽水性差，填筑砂土的滲透量為０．６１３ｍ／ｈ，故施工段面不存在過(guò)多的飽和水。從六組試驗(yàn)結(jié)果看，土壤的最大干密度與最佳含水率密切相關(guān)，貫入儀和環(huán)刀法結(jié)果相吻合。
    貫入儀和環(huán)刀法在相同的含水率情況下，最大干密度在１．６５ｇ／ｃｍ３，最佳含水率為３．５％～５．５％，通過(guò)大量的試驗(yàn)對(duì)比，施工中與建設(shè)監(jiān)理方共同參與，確定在該工程中使用電子貫入儀，施工方用于自檢，檢測(cè)合格后報(bào)驗(yàn)監(jiān)理方用環(huán)刀法抽檢，經(jīng)過(guò)一年的實(shí)際運(yùn)用，貫入儀取樣近萬(wàn)點(diǎn)，和監(jiān)理方抽檢結(jié)果相吻合，節(jié)省了大量的人力，保證了工程的順利進(jìn)展。