水工沥青混凝土心墙设计控制指标探讨.pdf
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1、第 4 2卷 第 3期 2 0 1 6年 3月 水 力 发 电 水 工 沥 青 混 凝 土 心 墙 设 计 控 ; = 指 标 探 讨 王 晓 安 ,刘 志 ,伍 小 玉 ( 中国电建 集 团成都勘测设计研 究院有 限公 司 ,四川 成都6 1 0 0 7 2 ) 棼 摘 要- 沥青混凝土心墙设计控 摧 的j 目的是指号 5 场配合琏 、 碾 压亩 瓮 验 、 碾压填筑施工以及对填筑施工质 謦 量进行评价分析。 。 由于沥青混凝土材料力学性能指标受试验环境 j 试验方法等影响较大,可能出现难以 满足设计控 一 制值的情况,从而导致设计控制指标与质量评价分析之间的矛盾。为此 ,结合黄金坪水电站沥
2、青混凝土心墙施工过 程 中 ,设计 控制指标与规范的差异情况及其对大坝稳 定、应力 变形的影响等 ,对规 范的相关规 定 以及实 际应用进行 探讨 。 关键词 :设 计控制指标 ;抗剪强度 ;沥青混凝土 心墙 ;黄金 坪水电站 Di s c us s i o n on De s i g n I nd e xe s of Hy dr a ul i c As ph al t Co nc r e t e Co r e W a l l W ANG Xi a o a n , LI U Zhi ,W U Xi a o yu ( P o we r C h i n a C h e n g d u En g i
3、 n e e r i n g Co r p o r a t i o n L i mi t e d ,C h e n g d u 6 1 0 0 7 2 ,S i c h u a n ,C h i n a ) Abs t r a c t :Th e pu r p os e o f de s i g n c o n t r o l i n de x e s o f a s p h a l t c o n c r e t e c o r e wa l l i s t o g u i d e o n s i t e mi x r a t i o t e s t , r o l l i n g t e
4、s t , r o l l i n g c o n s t r uc t i o n a n d c o ns t r u c t i o n q ua l i t y e v a l u a t i o n Be c a us e t he me c h a ni c a l p r o pe r t i e s o f a s ph a l t c o n c r e t e ma t e r i a l s a r e s e r i o us l y i n flue n c e d by t e s t e n v i r o nme n t a nd me t h o d,t he
5、 i n de x e s ma y b e d i f f i c u l t t o me e t t h e de s i g n c o nt r o l v a l ue s ,wh i c h wi l l c a us e t h e c o nt r a d i c t o r y be t we e n de s i g n c o n t r o l i n de x e s a nd q u a l i t y a s s e s s me n t Ta ki n g t he a s ph a l t c o nc r e t e c o r e wa l l c o
6、n s t r u c t i o n i n Hu a n g j i n p i n g Hy d r o p o we r S t a t i o n a s a n e x a mp l e , t h e d i f f e r e n c e s b e t w e e n d e s i g n c o n t r o l i n d e x e s a n d s p e c i f i c a t i o n s v a l u e s a r e a n a l y z e d a n d i t s i n fl u e n c e s o n d a m s t a b
7、 i l i t y a n d d e f o r ma t i o n a r e a l s o a n a l y z e d B a s e d o n a b o v e 1 工程概况 2 设计 控制 指标 及现场检测情况 黄金 坪水 电站 位 于大 渡 河 上 游 河 段 ,是 以 发 电 为主 的 二 等 大 ( 2) 型 工 程 ,工 程 枢 纽 建 筑 物 包 括 沥 青混 凝 土心墙 堆 石坝 、岸 边开 敞式 溢洪 道 、泄 洪 ( 放 空 ) 洞 、左岸 尾部 式大 厂房 引水 发 电建筑 物 和右 岸 小 厂房 引水 发 电建 筑物 等 。 拦 河 大 坝 采 用
8、碾 压 式 沥 青 混 凝 土 直 心 墙 堆 石 坝 ,坝顶 高 程 1 4 8 1 5 0 n l ,最 大 坝 高 8 5 5 n l 。 沥 青 混 凝 土 心 墙 顶 高 程1 4 8 0 7 0 i n、 底 高 程 1 4 0 5 5 0 n l ,顶部 厚 0 6 In,至 1 4 0 7 5 0 In 高程 处 逐 渐 加厚 至 1 1 n l ,从 1 4 0 7 5 0 In 高程 以下 至 高程 1 4 0 5 5 0 in 为心 墙 放 大 脚 ,心 墙 底 部 逐 渐 变 厚 至 2 3 i n;沥 青 混凝 土 心 墙 与 坝 基 防 渗 墙 通 过 直 墙 圆
9、拱 型 廊 道进 行 连 接 。 ( 1 ) 设计 控 制 指 标 。根 据 DL T 5 4 1 1 2 o 0 9 土 石 坝沥青 混凝 土 面板 和心墙 设计 规 范 表 6 0 6的要 求 并结 合现 场 配 合 比试 验 、碾 压 试 验 成 果 ,提 出沥 青 混凝 土心 墙 的主要 技术 指标 ( 见表 1 ) 。 ( 2 )现 场检 测 情 况 。沥 青混 凝 土 心墙 填 筑 碾 压 现 场施 工过 程 中 ,按 照每 隔 46 m取 芯 一次 进行 室 内力学 性 能试验 。其 主要 成果 见表 2。从 表 2中可 以 看 出 ,沥青 混凝 土心 墙 渗 透 系数 都 能
10、满 足 要 求 ,防 渗性 能是 能 够保证 的 ;而抗 剪强 度 指标 c 、 不满 足 收稿 日期 :2 0 1 5 1 2 2 9 作者简介 :王晓 安 ( 1 9 8 0 一 ) ,男 ,河 南 洛 阳人 ,高级 工 程师 , 主要从事水工设计工作 W a P o V o L 4 2 0 3 田 ( 或不 能 同时满 足 ) 要 求 的频 率 是 比较 高 的 。 表 1 碾压 式沥青 混凝土主要设计指标 弯曲强度 弯 曲应变 模 量数 内摩 擦角 粘结力 k P a ( E - x模型) ( 。 ) MP a 4 0 0 1 5 3 0 0 2 6 0 3 表 2 沥青混凝土现场主要
11、检测情况 3 对大坝安全的影响分析 鉴于 沥青 混凝 土 心 墙 现 场 检 测 的抗 剪 强 度 指 标 c 、 不 满足 ( 或不 能 同时满 足 ) 要求 的频 率是 比较 高 的 ,因此 需要 分 析 其 对 大 坝 安 全 的 影 响 。笔 者 认 为 主 要 考 虑 三 个 方 面 :一 是 ,对 大 坝 坝 坡 稳 定 的 影 响 ; 二是 ,对 心 墙 应 力 变形 状 态 的影 响 ;三 是 ,对 心 墙 抗 水 力 劈 裂 能 力 的 影 响 。 需要 说 明 的是 ,在 采 用 摩 尔 圆求 取 剪 切 强 度 破 坏线 时 ,公切 线 的选择 直接 影 响 c 、妒值
12、的大 小 ;当 选择 较缓 的公 切线 时 ,c值 稍 大 而 值 稍小 ;反 之 , 当选 择较 陡 的公 切 线 时 ,C值 稍小 而 值 稍 大 。 由 于 C 、 值 的大 小 是 相 关 的 ,为 此 本 文 计 算 分 析 时 , 主要 针对 C值 进行 了敏感 性 分析 。 ( 1 ) 大 坝 坝 坡 稳 定 。 由 于 沥 青 混 凝 土 心 墙 厚 度 仅有 0 61 1 m,在坝 体 结 构 中所 占 比例 很 小 ,其 抗剪 强度 指标 的波 动 对 坝 坡 稳 定 的 影 响 较小 ;坝 坡 稳定 计算 复核 成果 也表 明 ,当 c值 从 0 3 7 MP a降 低
13、到 0 1 3 MP a时 ,坝 坡抗 滑稳 定安全 系 数 的变 化在 小 数 点后第 三 位数字 ,基 本可 以忽略不 计 。 ( 2 ) 心墙 应力 变形 状态 。表 3给 出 了 C值 分别 为 0 3 7 MP a和 0 1 3 MP a时沥 青 混 凝 土 心 墙 的应 力 变 形 极值 。由表 3可 以看 出 ,c值 的降低 可 引起心 墙 变 形 略微 增大 、应 力值 略 微 减 小 ,但 应 力 和 变 形 的 变 田 。 V o l 4 2 n 3 化 幅 度 很 小 。C值 变 化 对 心 墙 应 力 变 形 状 态 的影 响 不 显 著 。 表 3心墙应力变形极值 沉
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- 水工 沥青 混凝土 设计 控制 指标 探讨
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