普氏贯入仪与环刀法对比检测在砂坝上的应用

电子智能普氏贯入仪与环刀法对比检测在砂坝上的应用
聂志坚　丁再涛　李可

摘要 电子智能普氏贯入仪在大面积砂坝填方工程尤其是振动压实后对密实度和均匀性的检测，与环刀法对比该仪器具有轻便、灵活、快速和随时跟踪检测碾压现场的自检、抽检、可做大面积全方位的检测，经实际工程中使用效果良好。

　　关键词 贯入仪 砂坝 对比试验 灌水压实与振动

　　新疆喀什地区前进水库始建于1966年，由于设计标准低，财力物力等基础薄弱，经过35年来的运行，出现各种严重险情（管涌、渗漏），严重影响水库的安全运行。1999年经新疆兵团大坝安全鉴定委员会对水库进行全面检查，确认该坝为三类坝（病险库）必须进行除险加固。其处理措施是在砂坝内坡现浇Ｃ20混凝土护面结合垂直铺膜防渗工艺。采取灌水密实配合机械振动压实，每层填筑厚度50cm，分层碾压，最大坝宽72ｍ，最大坝高9.43ｍ，坝长4.8km，砂坝填筑量100万ｍ3。根据工期和工程量，施工单位考虑环刀法自检检测耗费大量的人力并且会影响施工进度，为确保工程质量，加快施工进度，选用两台沈阳市建科研究所600N和1000N电子智能普氏贯入仪，对该工程进行全面检测，取得良好效果。

　　一、电子智能普氏贯入仪的选择

　　1．电子智能普氏贯入仪的特点

　　电子智能普氏贯入仪（填土密实度检测仪）主要用于大面积填方工程碾压后的密实度和均匀性的检测，用于公路水利堤坝工民建等；它的特点是轻便、灵活、快速，可随时随地跟踪检测碾压现场；它的技术参数来源于常规环刀法平行试验。缩短工期，节省大量人力、物力。当含水量变化很大或更换土料时做一组环刀率定，即准确又快速。它的特点是不需取土，可就地直接验槽，现场原位测试，无扰动，探测深度30cm。

　　2．检测中的基本数据

　　对当地的填筑料风积细砂进行环刀法密实试验，砂料颗粒筛分析，含土量、含水量，振动碾压试验。取得了一些基本数据。

　　二、贯入仪与环刀，振动压实与含水量在砂坝填筑中的对比试验

　　1．对比试验

　　按土坝填筑要求，采取灌水密实配合机械振实，分层碾压。检测时清除表层10cm土壤，每百米取环刀干密度6个，同时取贯入仪6点。每点检测8个数据，共取环刀数据36个，贯入仪点288个进行对比试验。各贯入点深度25cm，操作时用力均匀，贯入深度一致。通过对6组取样结果进行分析，有50％和环刀法相吻合。我们依据原沈阳建科仪器研究所提供的数据对照表无法与本工程相对应，究其原因是该工程的填筑土料砂颗粒较粗所致。沈阳建科仪器研究所根据我方提供的数据在坐标上做散点图，其对数曲线建立如下回归方程：

　　Rd=0.67LgP-0.25
　　Rd——相对应的干密度（g/cm3）
　　P——贯入阻力值（N）

　　根据以上公式，计算出本工程风积砂回填土的贯入值与干密度相对应数值，根据计算后的对应数值，在施工中参照执行，取得较准确的数据。

　　2．振动压实与含水的相互关系

　　根据环刀法试验，砂坝的最优含水率选定为3.5％～5.5％，因填筑土料特细砂颗粒较均匀，大量的水浸润后，渗透大饱水性差，填筑砂土的渗透量为 0.613ｍ/h，故施工段面不存在过多的饱和水。从六组试验结果看，土壤的最大干密度与最佳含水率密切相关，贯入仪和环刀法结果相吻合。

　　贯入仪和环刀法在相同的含水率情况下，最大干密度在1.65g/cm3，最佳含水率为3.5％～5.5％，通过大量的试验对比，施工中与建设监理方共同参与，确定在该工程中使用电子贯入仪，施工方用于自检，检测合格后报验监理方用环刀法抽检，经过一年的实际运用，贯入仪取样近万点，和监理方抽检结果相吻合，节省了大量的人力，保证了工程的顺利进展。