電子智能普氏貫入儀與環(huán)刀法對比檢測在砂壩上的應(yīng)用

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新疆喀什地區(qū)前進水庫始建于１９６６年，由于設(shè)計標準低，財力物力等基礎(chǔ)薄弱，經(jīng)過３５年來的運行，出現(xiàn)各種嚴重險情（管涌、滲漏），嚴重影響水庫的安全運行。１９９９年經(jīng)新疆兵團大壩安全鑒定委員會對水庫進行全面檢查，確認該壩為三類壩（病險庫）必須進行除險加固。其處理措施是在砂壩內(nèi)坡現(xiàn)澆Ｃ２０混凝土護面結(jié)合垂直鋪膜防滲工藝。采取灌水密實配合機械振動壓實，每層填筑厚度５０ｃｍ，分層碾壓，最大壩寬７２ｍ，最大壩高９．４３ｍ，壩長４．８ｋｍ，砂壩填筑量１００萬ｍ３。根據(jù)工期和工程量，施工單位考慮環(huán)刀法自檢檢測耗費大量的人力并且會影響施工進度，為確保工程質(zhì)量，加快施工進度，選用兩臺沈陽市建科研究所６００Ｎ和１０００Ｎ電子智能普氏貫入儀，對該工程進行全面檢測，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
    電子智能普氏貫入儀（填土密實度檢測儀）主要用于大面積填方工程碾壓后的密實度和均勻性的檢測，用于公路水利堤壩工民建等；它的特點是輕便、靈活、快速，可隨時隨地跟蹤檢測碾壓現(xiàn)場；它的技術(shù)參數(shù)來源于常規(guī)環(huán)刀法平行試驗?？s短工期，節(jié)省大量人力、物力。當含水量變化很大或更換土料時做一組環(huán)刀率定，即準確又快速。它的特點是不需取土，可就地直接驗槽，現(xiàn)場原位測試，無擾動，探測深度３０ｃｍ。
    ２、檢測中的基本數(shù)據(jù)
    對當?shù)氐奶钪巷L(fēng)積細砂進行環(huán)刀法密實試驗，砂料顆粒篩分析，含土量、含水量，振動碾壓試驗。取得了一些基本數(shù)據(jù)。
    二、貫入儀與環(huán)刀，振動壓實與含水量在砂壩填筑中的對比試驗
    １、對比試驗
    按土壩填筑要求，采取灌水密實配合機械振實，分層碾壓。檢測時清除表層１０ｃｍ土壤，每百米取環(huán)刀干密度６個，同時取貫入儀６點。每點檢測８個數(shù)據(jù)，共取環(huán)刀數(shù)據(jù)３６個，貫入儀點２８８個進行對比試驗。各貫入點深度２５ｃｍ，操作時用力均勻，貫入深度一致。通過對６組取樣結(jié)果進行分析，有５０％和環(huán)刀法相吻合。我們依據(jù)原沈陽建科儀器研究所提供的數(shù)據(jù)對照表無法與本工程相對應(yīng)，究其原因是該工程的填筑土料砂顆粒較粗所致。沈陽建科儀器研究所根據(jù)我方提供的數(shù)據(jù)在坐標上做散點圖，其對數(shù)曲線建立如下回歸方程：
    Ｒｄ＝０．６７ＬｇＰ－０．２５
    Ｒｄ——相對應(yīng)的干密度（ｇ／ｃｍ３）
    Ｐ——貫入阻力值（Ｎ）
    根據(jù)以上公式，計算出本工程風(fēng)積砂回填土的貫入值與干密度相對應(yīng)數(shù)值，根據(jù)計算后的對應(yīng)數(shù)值，在施工中參照執(zhí)行，取得較準確的數(shù)據(jù)。
    ２、振動壓實與含水的相互關(guān)系
    根據(jù)環(huán)刀法試驗，砂壩的最優(yōu)含水率選定為３．５％～５．５％，因填筑土料特細砂顆粒較均勻，大量的水浸潤后，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多的飽和水。從六組試驗結(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％，通過大量的試驗對比，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，檢測合格后報驗監(jiān)理方用環(huán)刀法抽檢，經(jīng)過一年的實際運用，貫入儀取樣近萬點，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展。