论文部分内容阅读
【摘要】依扎克水电站坝址区砂砾石层,厚度2~80m,大量试验成果表明,旁压模量Em和变形模量E0大体上随深度而增加,即土层渐趋密实。本人通过砂卵砾石层试验工作实践,对砂卵砾石物理力学性质随深度的变化规律进行了分析研究,对砂卵砾石地基的承载力作出评价。
【关键词】旁压试验旁压模量变形模量砂卵砾石层
中图分类号: TM622 文献标识码: A 文章编号:
1 前言
依扎克水电站拟采用混合式的开发形式,初拟正常蓄水位为2010m,死水位2003m,工程主要建筑物由拦河坝、泄洪系统、引水发电系统、电站厂房和升压站等组成,坝型采用当地材料坝,初步选择混凝土面板堆石坝和沥青混凝土心墙堆石坝进行比较。在坝址区,勘探揭露的砂卵砾石厚度2~80m,通过不同深度进行大量的旁压试验,对工程区砂卵砾石的基础承载力随深度的变化规律进行了分析研究。
2旁压试验
2.1 測试方法
河床砂砾石层具有其特殊性:结构性弱,很难取得原状样;颗粒分选性差,级配良好,大小不同的砂砾石相互交替,形成水平排列的透镜体或不规则的夹层。
由于以上原因,河床砂砾石层旁压试验具有以下技术难点:砂砾石钻进过程中若无套管护壁,成孔困难;由于砂砾石层颗粒大小不均,磨圆程度不好,在旁压试验过程中,膜套极易破损,导致试验失败;由于塌孔较严重,初始膨胀变形过大,很难测得极限压力。
针对河床砂砾石层的特点,对原位旁压测试进行了以下改进:
⑴ 考虑到河床砂砾石层的特性,试验方法采用预钻式。
⑵ 在旁压试验前预先置入Ф76的开缝钢管,Ф60的旁压探头置于其中。由于开缝钢管膨胀变形属于弹性变形,在试验前可以进行率定,同时开缝钢管对旁压探头膜套起到了很好的保护作用。按试验要求的孔径(即开缝钢管Ф76的外径)钻孔,钻进过程中避免对地层过大的扰动。
⑶ 根据工程经验,为了使旁压探头易放入钻孔中试验位置,同时与孔壁间隙不大,采用Ф77非标金钢石钻头及Ф73的国标岩芯管作为试验段钻进工具。
⑷ 对于未测得极限压力的部分试验点,采用与标准旁压曲线拟合的方法求取极限压力。
2.2旁压试验参数计算
旁压曲线是基本的旁压试验成果,它反映了旁压器周围土体的应力~应变全过程。根据弹性膜及开缝钢管标定曲线,对试验的压力和体积修正后,绘制p~V曲线,即为旁压曲线,本次试验典型旁压曲线见图1,典型标定曲线见图2,根据旁压曲线可求得旁压曲线的特征值旁压模量Em、原位水平土压力p0、临塑压力pf、极限压力pL。并由此确定旁压模量Em,推算变形模量E0、旁压变形参数Gm和地基土承载力特征值fak等指标。
坝址覆盖层旁压试验成果表表1
2.4 成果分析
在坝址河床覆盖层共进行了5个旁压试验钻孔,将整个坝址河床覆盖层可划分为两层。
坝址河床覆盖层由上至下可分为二大层:
第Ⅰ层:全新统冲积含漂石砂卵砾石层(Q4al)。
第Ⅱ层:上更新统冲积砂卵砾石层(Q3al)。
心墙坝轴线附近试验成果
在心墙坝轴线进行了5孔(ZK34-1、ZK41-1、ZK48-1、ZK56-1、ZK57-1)共30点旁压试验。对测试成果进行统计,统计后的成果见表2。
心墙坝轴线附近河床覆盖层旁压试验成果统计表表2
⑶成果分析
从河床覆盖层旁压试验曲线和试验成果看,旁压模量Em和变形模量E0大体上随深度而增加,即土层渐趋密实,试验结果符合实际情况。
在上坝址心墙坝轴线河床覆盖层共进行了5孔共30点旁压试验,并取得有效数据,较充分地反映了趾板线河床覆盖层各层土体的强度和变形特性。经统计分析后,心墙坝轴线附近河床覆盖层旁压试验成果推荐值见表3。
心墙坝轴线河床覆盖层旁压试验成果标准值统计表 表3
第Ⅱ层:上更新统冲积砂卵砾石层(Q3al)。共进行28点旁压试验,旁压模量Em为2903.6~313912.4kPa,平均值为38152.2kPa,推荐值为26210.6 kPa;变形模量E0为14518.2~596433.5kPa,平均值为126958.1kPa,推荐值为92343.4kPa。
参考文献:
⑴ 盛树馨,窦宜.SL237-1999土工试验规程[S].中国水利水电出版社,1999:373-383
⑵ 常士骠,张苏民.工程地质手册(第四版)[Z].中国建筑工业出版社,2006:252-262
【关键词】旁压试验旁压模量变形模量砂卵砾石层
中图分类号: TM622 文献标识码: A 文章编号:
1 前言
依扎克水电站拟采用混合式的开发形式,初拟正常蓄水位为2010m,死水位2003m,工程主要建筑物由拦河坝、泄洪系统、引水发电系统、电站厂房和升压站等组成,坝型采用当地材料坝,初步选择混凝土面板堆石坝和沥青混凝土心墙堆石坝进行比较。在坝址区,勘探揭露的砂卵砾石厚度2~80m,通过不同深度进行大量的旁压试验,对工程区砂卵砾石的基础承载力随深度的变化规律进行了分析研究。
2旁压试验
2.1 測试方法
河床砂砾石层具有其特殊性:结构性弱,很难取得原状样;颗粒分选性差,级配良好,大小不同的砂砾石相互交替,形成水平排列的透镜体或不规则的夹层。
由于以上原因,河床砂砾石层旁压试验具有以下技术难点:砂砾石钻进过程中若无套管护壁,成孔困难;由于砂砾石层颗粒大小不均,磨圆程度不好,在旁压试验过程中,膜套极易破损,导致试验失败;由于塌孔较严重,初始膨胀变形过大,很难测得极限压力。
针对河床砂砾石层的特点,对原位旁压测试进行了以下改进:
⑴ 考虑到河床砂砾石层的特性,试验方法采用预钻式。
⑵ 在旁压试验前预先置入Ф76的开缝钢管,Ф60的旁压探头置于其中。由于开缝钢管膨胀变形属于弹性变形,在试验前可以进行率定,同时开缝钢管对旁压探头膜套起到了很好的保护作用。按试验要求的孔径(即开缝钢管Ф76的外径)钻孔,钻进过程中避免对地层过大的扰动。
⑶ 根据工程经验,为了使旁压探头易放入钻孔中试验位置,同时与孔壁间隙不大,采用Ф77非标金钢石钻头及Ф73的国标岩芯管作为试验段钻进工具。
⑷ 对于未测得极限压力的部分试验点,采用与标准旁压曲线拟合的方法求取极限压力。
2.2旁压试验参数计算
旁压曲线是基本的旁压试验成果,它反映了旁压器周围土体的应力~应变全过程。根据弹性膜及开缝钢管标定曲线,对试验的压力和体积修正后,绘制p~V曲线,即为旁压曲线,本次试验典型旁压曲线见图1,典型标定曲线见图2,根据旁压曲线可求得旁压曲线的特征值旁压模量Em、原位水平土压力p0、临塑压力pf、极限压力pL。并由此确定旁压模量Em,推算变形模量E0、旁压变形参数Gm和地基土承载力特征值fak等指标。
坝址覆盖层旁压试验成果表表1
2.4 成果分析
在坝址河床覆盖层共进行了5个旁压试验钻孔,将整个坝址河床覆盖层可划分为两层。
坝址河床覆盖层由上至下可分为二大层:
第Ⅰ层:全新统冲积含漂石砂卵砾石层(Q4al)。
第Ⅱ层:上更新统冲积砂卵砾石层(Q3al)。
心墙坝轴线附近试验成果
在心墙坝轴线进行了5孔(ZK34-1、ZK41-1、ZK48-1、ZK56-1、ZK57-1)共30点旁压试验。对测试成果进行统计,统计后的成果见表2。
心墙坝轴线附近河床覆盖层旁压试验成果统计表表2
⑶成果分析
从河床覆盖层旁压试验曲线和试验成果看,旁压模量Em和变形模量E0大体上随深度而增加,即土层渐趋密实,试验结果符合实际情况。
在上坝址心墙坝轴线河床覆盖层共进行了5孔共30点旁压试验,并取得有效数据,较充分地反映了趾板线河床覆盖层各层土体的强度和变形特性。经统计分析后,心墙坝轴线附近河床覆盖层旁压试验成果推荐值见表3。
心墙坝轴线河床覆盖层旁压试验成果标准值统计表 表3
第Ⅱ层:上更新统冲积砂卵砾石层(Q3al)。共进行28点旁压试验,旁压模量Em为2903.6~313912.4kPa,平均值为38152.2kPa,推荐值为26210.6 kPa;变形模量E0为14518.2~596433.5kPa,平均值为126958.1kPa,推荐值为92343.4kPa。
参考文献:
⑴ 盛树馨,窦宜.SL237-1999土工试验规程[S].中国水利水电出版社,1999:373-383
⑵ 常士骠,张苏民.工程地质手册(第四版)[Z].中国建筑工业出版社,2006:252-262