金安桥大坝碾压混凝土芯样及原位抗剪试验.pdf
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1、第 3 7卷第 1 期 2 0 1 1 年 1 月 水 力 发 电 金 安 桥 大 坝 该 压 混 凝 土 芯 样 及 原 位 抗 剪 放 验 李迪光 ,李金磊 ,刘相鑫 z ( 1 金安桥水 电站有限公 司,云南丽江6 7 4 1 0 0 : 2 汉能控股集 团有限公 司开发管理部 ,北 京 1 0 0 0 3 1 ) 摘 要:根据设计要求 ,对金安桥水 电站大坝碾压混凝 土钻孔取芯 ,检测芯样性能 ,进行现 场原位抗剪试验 检测 结 果表 明,芯样外观光滑致 密 ,骨料分布均匀 ,力学性能 、极 限拉伸 和耐久性均满足设计要求 ;压水试验透水 率小 于 1 L u ;刷新 了在同一个碾压混
2、凝土钻孔中取出 3根超过 1 0 m 的芯样纪录。现场原位抗 剪试验表 明大坝碾压混凝 土层( 缝)面接合 良好 ,满足抗滑稳定要求 。大坝碾压混凝土工程质量满足设计要求 ,整体质量良好 。 关键词 :碾压混凝土 ;芯样 ;压水试验 ;原位抗剪试验 ;金安桥水电站 Co n c r e t e Co r e S a mp l i n g a n d i n- s i t u S h e a r T e s t f o r J i n a n q i a 0 RCC Da m L i Di g u a n g , L i J i n l e i , L i u Xi a n g x i n (
3、1 J i n a n q i a o H y d r o p o w e r S t a t i o n C o , L t d , L i j i a n g 6 7 4 1 0 0 , Y u n n a n , C h i n a ; 2 H a n e r g y Ho l d i n g G r o u p L i mi t e d , B e ij i n g 1 0 0 0 3 1 , C h i n a ) Abs t r ac t :Th e t hr e e r e c o r de d c o n c r e t e c o r e s a mp l e s wi t
4、h l e n g t h mo r e t h a n 1 0 m we r e o bt a i ne d i n t h e c o ns t r uc t i o n o f J i n a n q i a o R C C d a m T h e c h e c k s a n d t e s t s s h o w t h a t :a )s a mp l e a p p e a r a n c e i s s mo o t h a n d d e n s e , a n d t h e a g g r e g a t e i s e v e n l y d i s t r i b
5、u t e d ;( b )t h e m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s , u l t i m a t e t e n s i l e s t r e n gth a n d d u r a b i l i t y m e e t t h e d e s i g n r e q u i r e m e n t s ; a n d( C )the p e r m e a b i l i ty r a t e g a i n e d b y w a t e r p r e s s u r e t e s t i s l e s s t h a n 1
6、 L u T h e i n s i t u s h e a r t e s t s s h o w t h a t t h e i n t e r f a c e s( j o i n t s )o f R C C l i f ts h a v e a g o o d b o n d i n g a n d me e t t h e r e q u i r e me n t O i l s l i d i n g s t a b i l i t y T h e RC C e n g i n e e r i n g q u a l i t y me e t s the d e s i g n
7、r e q u i r e me n t s a n d the o v e r a l l q u a l i t y i s g o o d Ke y W o r d s : RC C; c o r e s a mp l e ; w a t e r p r e s s u r e t e s t ; i n - s i t u s h e a r t e s t ; J i n a n q i a o Hy d r o p o we r S t a t i o n 中图分 类号 : r V 4 3 l ( 2 7 4 ) 文献标识码 : A 文章编号 : 0 5 5 9 9 3 4 2 (
8、 2 0 1 1 ) 0 1 0 0 8 6 - - 0 3 O 引言 金 安桥 水 电站 碾压 混 凝 土 重 力 坝最 大 坝 高 1 6 0 m,坝 顶 长 6 4 0 1 T I ,坝 体 共 分 2 1个 坝 段 ,大 坝 混 凝 土 工 程 量 约 3 6 0万 1 1 3 。 , 其 中碾 压 混 凝 土 2 4 2万 In 。 碾 压 混 凝 土 于 2 0 0 7年 5月 开 始 浇 筑 施 工 , 2 0 0 9年 1 2月底 浇筑 完成 。按 照设 计 要求 。进 行 大坝碾 压 混 凝 土 钻 孔 取 芯 和 压 水 检 查 试 验 。 通 过 对 碾 压 混 凝 土
9、芯 样进 行 力 学 性 能 、耐久 性 试 验 及 压 水检 查 ,并 结 合大 坝碾 压 混凝 土 现 场原 位 抗剪 试验 ,综 合评 价 金 安 桥 水 电站 大 坝 碾 压 混 凝 土 的 施 工 质 量 。 1 原材料及混凝土技术指标 金安 桥水 电站 大坝 碾 压 混凝 土所 用 水 泥为 永保 嚣 圜W a t e r P o u w V o 1 3 7 , 4 2 5中 热 硅 酸 盐 水 泥 , 粉 煤 灰 为 攀 枝 花 利 源 厂 生 产 的 级粉 煤灰 骨料 为 左 岸砂 石 加工 系统 生 产 的玄 武 岩 人 工 骨 料 。 碾 压 混 凝 土 采 用 Z B l
10、 R c c l 5缓 凝 高 效 减 水 剂 ,引 气 剂 为 Z B 一1 G。 碾 压 混 凝 土 的设 计 技 术 指 标 见 表 1 。 袁 1 碾压混凝土设计技术指标 收稿 日期 :2 0 1 0 一 l 1 0 9 作者简介 :李迪光( 1 9 6 9 一 ) ,男 ,贵 州普 定人 ,高 级工 程 师 主要从事水 电站工程项 目质量管理工作 第 3 7卷第 1 期 李迪光 , 等 : 金安桥大坝碾压混凝土芯样及原位抗 剪试验 2 钻孔取芯及压水试验 3 芯样试验 2 1 孔位 布置 碾 压 混 凝 土 钻 孔 取 芯 的 布 孔 是 在 混 凝 土 达 到 设 计 龄 期 后
11、,结 合 不 同 段 坝 的 不 同 高 程 部 位 及 上 游 防 渗 区 、 变 态 混 凝 土 、 汽 车 入 仓 扰 动 等 影 响 仓 内 混 凝 土 质 量 的 薄 弱 环 节 , 所 布 孔 位 具 有 代 表 性 。 孑 L 位 布 置 避 开 安 全 监 测 仪 器 、 管 线 及 其 他 预 埋 件 的 位 置 。 碾 压 混 凝 土 二 级 配 区钻 取 的 1 5 0 mm 芯 样 , 采 用 HGY一 3 0 0钻 机 1 6 8 mm 钻 具 钻 取 ;碾 压 混 凝 土 三 级 配 区 4,2 0 0 ml n 样 ,用 HG Y一 3 0 0钻 机 4,2 1
12、9 l i ra 钻 具 钻 取 。 2 2芯样 描述 金 安 桥 水 电 站 大 坝 碾 压 混 凝 土 先 后 安 排 3次 钻 取 芯 样 ,累 计 取 出 4 , 2 o o mm 和 l 5 0 mm 大 于 1 0 m 的 长 芯 样 1 0根 :钻 孔 总 计 长 7 91 2 5 n l ,芯 样 获 得 率 为 9 8 8 6 ,平 均 长 度 为 0 9 8 m。 芯 样 的 长 度 和 获 得 率 属 国 内 前 列 。 2 0 0 9年 5月 l 1日在 l号 坝 段 取 出 一 根 西1 5 0 mm、 长 1 6 - 4 9 I n的 超 长 芯 样 。2 0 0
13、8年 1 2 月 2 2 日在 1 l号 坝 段l l 一一 0 1深 4 0 0 7 1T I 的 同 一 孑 L 内 ,取 t叶 l 一根 1 5 0 mm、长 1 5 7 3 m 芯样 和 两根 分 别 长 为 1 0 9 2、 1 0 3 6 IT I 的 芯 样 , 刷 新 了 在 同 一 个 碾 压 混 凝 土 钻 孔 中取 出 3根 超 过 1 0 m 的 芯 样 纪 录 。 取 出 的 碾 压 混 凝 土 芯 样 外 观 表 面 平 整 、 光 滑 、 骨 料 分 布 均 匀 ,结 构 密 实 、气 孔 少 ,骨 料 架 空 现 象 少 。在 对 芯样 进行 编 号 和 素描
14、后 ,具 有 代 表性 的超 长 芯 样 ,存 放 在 左 坝 肩 E L 1 4 2 4养 护 水 池 里 长 期 保 存 :一 般 芯 样 堆 放 在 2号 渣 场 ,然 后 选 送 到 委 托 单 位 进 行 芯 样 力 学 性 能 和 耐 久 性 试 验 2 3压 水试验 成果 分析 碾 压 混 凝 土 压 水 孑 L 为 西7 5 iY l m 压 水 检 查 孔 布 置 考 虑 了 防 渗 区 和 主 填 筑 区 的 不 同 部 位 。 压 水 孑 L 每 3 n -i 为 一 压 水 段 长 , 采 用 单 点 法 进 行 压 水 试 验 ,第 一 段压 力 为 0 3 MP a
15、 ,第 二段 压 力 为 0 6 MP a,其余 各 段 压 力 均 为 1 0 MP a 。 压 水 试 验 压 力 结 束 标 准 : 在 稳 定 的 压 力 下 每 5 mi n读 一 次 压 水 流 量 、 在 流 量 无 持 续 增 大 趋 势 、 每 一 次 连 续 5个 流 量 中 最 大 值 与 最 小 值 之 差 小 于 最 终 值 的 1 0 时 全 孔 压 水 试 验结 束 ,用 满足 要求 的水 泥砂 浆 封 孑 L 总 压水 段 数 为 5 8段 压 水 试 验 结 果 表 明 :碾 压 混 凝 土 最 小 透 水 率 为 0 0 2 L u,最 大 透水 率 为 0
16、 9 0 L u ( 孔 口段 ) ;透 水 率 小 于 0 1 L u、0 1 0 5 L u 、 0 5 1 0 L u的 段 分 别 占 总 段 数 的 3 3 、6 2 、5 ;大 坝 碾 压 混 凝 土 整 体 抗 渗 性 能 良好 3 1 容重 和抗 压强 度 对 碾 压 混 凝 土 坝 所 取 芯 样 ,进 行 抗 压 强 度 试 验 , 最 后 换 算 成 1 5 0 mm 的 抗 压 强 度 ,试 验 结 果 见 表 2 。 表 2 芯样抗压强度、容重试 验结果 二 级 配 C 0混 凝 土 芯 样( 1 5组 ) 抗 压 强 度 平 均 值 为 2 6 0 MP a,最 大
17、 值 3 2 5 MP a ,最 小 值 l 8 6 MP a,满 足 二 级 配 抗 压 强 度 设 计 要 求 。 三 级 配 C 0 混 凝 土 芒 : 样( 1 5组 )抗 压 强 度平 均 值 为 2 4 1 MP a , 最 大值 3 8 6 MP a ,最 小 值 1 7 9 MP a ,满 足j 级 配抗 压 强 度 设 计 要 求 。 二 级 配 C 0碾 压 混 凝 土 容 重 检 测 2 5组 ,平 均 值 为 2 4 9 0 1 8 k N m- 3 最 大 值 为 2 5 3 8 2 k N m- 3 ,最 小 值 为 2 4 0 5 9 k N IT I ; 级 配
18、 C 0碾 压 混 凝 土 容 重 检测 4 0组 ,平 均值 为 2 5 8 8 1 8 k N 1T I ,最 大 值为 2 6 7 4 4 2 k N m最 小 值 为 2 5 2 1 5 4 k N m- 3 。 符 合 玄 武 岩 骨 料 容 重 值 较 大 的 特 性 。 3 - 2 抗 拉强度 、极 限拉伸 值 和静 力抗压 弹性 模量 芯 样 抗 拉 强 度 和 极 限 拉 伸 值 的 试 验 结 果 见 表 3 。 表 3芯样抗拉强度、极限拉伸值结果 二 级 配 C 0混 凝 土 芯 样 轴 心 抗 拉 强 度 平 均 值 为 1 0 9 MP a ,最 大 值 1 1 2
19、MP a ,最 小 值 0 9 2 MP a 。 极 限拉 伸 值 平 均 为 0 6 9 x 1 0 ,最 大 值 0 8 0 x 1 0 。,最 小 值 0 5 3 1 0 。 级 配 C q r) 2 0 混 凝 土 芯 样 轴 心 抗 拉 强 度平 均 值 为 1 叭 MP a,最 大值 1 4 2 MP a,最 小值 0 7 0 MP a 。 极 限 拉 伸 值 平 均 为 0 5 9 1 0 ,最 大 值 0 7 7 x 1 0 ,最 小 值 0 4 7 x 1 0 。 说 明 两 种 级 配 混 凝 土 抗 拉 强 度 和 极 限 拉 伸 值 均 满 足 设 计 要 求 二 级
20、配 C 9 o 2 0和 三 级 配 C 9 0 2 O混 凝 土 样 所 测 得 的 静 力 抗 压 弹 性 模 量 分 别 为 31 5、2 9 4 5 GP a,均 比 设 计 的 3 5 G P a低 ,有 利 于 坝 体 抗 裂 。 3 3抗剪 强度 碾 压 混 凝 土芯 样 抗 剪强 度 试 验 ,做 了 2组 二 级 配 C 9 0 2 0 ( 本 体 热 缝 ) 和 5组 三 级 配 C 0 ( 本 体 热 缝 和 层 面 冷 缝 ) ,结 果 见 表 4 从 表 4可 以 看 出 :二 级 配 和 三 级 配 混 凝 土 的 本 体 热 缝 、 层 面 冷 锋 的 抗 剪 强
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- 金安桥 大坝 碾压 混凝土 原位 试验
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