高土石坝心墙砾石土料掺配施工技术

高砾石土心墙土石坝防渗体砾石土料的质量对坝体结构稳定和长期安全运行至关重要,通过对不同土料掺配施工技术研究,制定出精确掺配的相关施工工艺参数,解决了常规施工存在的诸多问题,提高了高土石坝砾石土料掺拌和填筑施工质量,节约了工程施工成本,确保了坝体结构稳定和运行安全,为工程正常有序施工及完建创造了良好的条件。

碾压式砾石土心墙风化料坝施工质量控制技术分析

绿春县路俄水库工程大坝为砾石土心墙风化料坝,是一种节约投资成本、技术成熟的坝型,是由于坝体自身独特的优势,主要筑坝材料就地取材,实施时易于开展,施工效率高,经济性好,但由于砾石土料、风化料料性不稳定,为达到设计碾压质量控制指标,施工过程中,采用多种管理、组织、技术措施,通过现场质量控制和质量检验,保证大坝填筑质量。利用质量控制理论,开展质量控制活动,最终使得施工质量目标得以提升。由此可见,利用质量控制理论在水利工程中是很有效的,在以后水利施工中会有更广泛的应用前景。

砾石土路基封层材料性能及施工技术要点

利用砾石土路基封层对公路路基进行处理能显著提升公路综合性能。对某公路建设基本情况进行介绍,分析了封层材料的原材料性质并设计了配合比,对材料基本性能进行试验研究。将材料应用到工程实践中,从水泥稳定土封层施工以及石灰稳定砾石土施工两个层面详细介绍了施工技术要点,有效积累了理论和实践经验,对于提升施工技术水平具有一定的现实意义。

砾石土高心墙坝施工技术研究

水电站作为国家基础设施中的一员,在提高水资源利用价值和保障民生等方面发挥着重要作用,受自身特点影响,水电站对大坝结构的防渗能力和坝体强度与耐久性要求非常高。现阶段土质心墙堆石坝是应用极为广泛的一种大坝类型,由于土石坝高度越大,土石填筑强度控制难度也会随着显著提高,加之当前的大坝填料种类日益多样,用料模式也趋向多元化,故而此本文以实际工程为参考,着重探讨砾石土高心墙坝施工技术,以期为推动水电站建设发展作出贡献。

砾石土料的湿化变形试验技术难点与解决方法

砾石土心墙料的大尺寸样品湿化变形试验难度极大,这主要是砾石土料的性质决定了其饱和固结排水困难、样品难以达到饱和状态、试验周期太长。从试验技术、测试方法等方面进行攻关,分析试验成果出现偏差的原因并修正,针对砾石土湿化变形离散性大、存在应力饱和问题,进行了艰难地研究探索。通过对湿化试验过程中的体变修正、进水量修正、饱和度实时计算、成果离散性处理等关键细节的严格把控,最终成功地完成了典型砾石土料的湿化变形试验,获得了规律性较好的砾石土心墙料湿化变形成果。试验过程中出现的异于常规的现象,如围压施加过程中三轴压力室的整体向上变形、高应力状态下没有湿化变形量等,通过试验数据分析和理论分析,最终都得到了合理的解释,加深了对砾石土心墙料土工试验技术和砾石土料湿化变形的认识。

砾石土心墙料的湿化变形特性试验研究

针对砾石土心墙料,采用大型应力式三轴仪开展了单线法湿化变形试验,较系统地研究了湿化应变与应力水平、围压之间的变化规律。依据试验成果,砾石土心墙料的湿化变形是明显的,且与应力水平、围压密切相关,在高围压、高应力水平条件下,外力改变了试样的饱和状态,砾石土样品逐渐从非饱和状态过渡到饱和状态,砾石土料存在应力饱和现象,导致湿化过程中没有明显的湿化变形。当围压较小时,湿化应变随应力水平的增大而增大,当围压增大到一定量值时,湿化应变反而随应力水平的增大而减小,呈现明显的分叉现象,表现出更加复杂的规律。最后提出了砾石土料湿化变形模型及模型参数,提出的砾石土料湿化模型可作为高土石坝湿化变形分析的基础。

强夯置换处理沙漠湖区砾石土路基试验研究

为分析沙漠湖区水下砾石土路基过渡段采用强夯置换法对置换墩体及墩间土的加固效果,采用强夯置换法对砾石土水下路基进行处理,监测其夯沉量、地表隆起量及超静孔隙水压力,并采用动力触探试验等方法检测其加固效果,通过监测、检测数据分析砾石土水下路基置换墩体及墩间土的加固效果。研究表明:2500,3500kN·m^(2)种能量下强夯置换单点最佳夯击数为11~12击;夯击时墩体周围地面以下沉为主,地表隆起量小;路基超静孔隙水压力消散快,多遍点夯施工时可连续施工;强夯置换能量主要影响置换深度及墩体密实度,对墩间土的加固效应影响小;强夯置换过程对无黏性的墩间土有密实作用。

基于FOA-RF算法的心墙砾石土压实质量预测模型

针对随机森林(RF)算法预测心墙砾石土压实质量存在决策树数量选取缺乏深入研究和忽视P0.075质量分数对压实质量影响的问题,提出了一种基于果蝇优化(FOA)算法的随机森林算法(FOA-RF算法),并构建了基于FOA-RF算法的心墙砾石土压实质量预测模型(FOA-RF模型)。该模型一方面通过对料源参数和干密度进行相关性分析,新增了P0.075质量分数作为模型的输入参数;另一方面利用FOA算法对随机森林进行优化,解决了RF算法难以取得决策树数量最优解、没有同时考虑决策树数量与随机特征数影响的问题。以西南某在建砾石土心墙堆石坝工程为例,分别应用基于传统RF、BP神经网络、多元线性回归的预测模型和FOA-RF模型进行压实质量预测。结果表明,FOA-RF模型在预测精度上具有优越性,并基于该模型开发压实质量预测模块,将该模块嵌入碾压质量实时监控系统中可实现压实质量的实时预测。

改进Harris-Susan算法下砾石土料掺配均匀度评价

砾石土料掺配均匀程度对砾石土心墙坝的安全至关重要。数字图像处理方法被广泛应用于混合物识别领域,但在处理存在黏连特性的图像时易出现过分割与欠分割问题,导致评价结果精度不足。针对上述问题,本文提出改进Harris-Susan算法下砾石土料掺配均匀度评价方法。首先,改进Harris-Susan算法可分割欠分割区域并修复过分割区域,提高二值图像精度;其次,基于砾石邻域的概念,对图像进行单分位均匀度评价;最后,采用空间分布采样构建砾石土的空间均匀度评价指标。将该方法应用于大渡河双江口砾石土高心墙堆石坝工程建设中,本文方法相对统计准确率为0.935,较Otsu算法(0.353)和分水岭算法(-3.101)提升明显。结果表明,本文方法结果与筛分法高度一致,同时可有效节省人力、物力与时间成本,评价效率更高,具有很强的工程应用价值。

特高堆石坝砾石土心墙非均质缺陷对渗流场影响分析

砾石土心墙是特高心墙堆石坝防渗系统的关键组成部分,受土料物理特性以及掺料、碾压等施工过程中不确定性因素的影响,心墙砾石土渗透系数表现出一定的非均质性和随机性,对特高堆石坝渗流稳定安全造成重要影响。本文利用分形数学方法刻画出特高堆石坝心墙碾压分层结构及非均质缺陷,三维渗流模拟结果显示,存在非均质缺陷条件下心墙内水位等势线出现抬升,心墙下游面渗透坡降局部发生突变,最大渗透坡降超过允许值,增加下游面渗透破坏风险。砾石土心墙碾压施工过程中应减少欠碾或过碾等质量缺陷,严格控制压实质量。

泥石流宽级配砾石土结构特征实验研究

泥石流堆积物是一种宽级配砾石土,深入研究其结构特征和渗透特性,具有重要的理论和实践意义。根据粗细颗粒的含量,提出了接触式堆积、紧密堆积和基底式堆积3种结构类型,并通过实验进行验证和分析,分析表明,细粒含量是决定宽级配土结构的关键。击实实验显示,土中细颗粒含量达到16.52%时,干密度最大;渗透实验也表明,此时其渗透性接近细粒土的渗透性;数值模拟表明,细颗粒含量达到22.23%时,孔隙率最小。理论分析和实验研究认为,宽级配砾石土中紧密堆积结构的细颗粒含量上限应为20%,超过此含量,粗颗粒的骨架作用会被减弱,强度降低。

某特高土石坝防渗砾石土料P_(5)含量对其工程特性的影响试验研究

针对某300 m级特高土石坝防渗砾石土料,配制了不同P_(5)含量的试验料,对P_(5)含量对土料击实特性、强度特性、变形特性和渗透特性的影响开展了试验研究。确定了该工程防渗砾石土料的第一、第二含砾量特征值分别为37%和60%。最大干密度、最优含水率分别随着P_(5)含量的增加而逐渐增加、降低,但当P_(5)含量在60%~75%之间时,最大干密度出现持平,直至P_(5)含量增加到80%后才出现降低,最大干密度出现持平段的原因可能与颗粒破碎有关。随着P_(5)含量增加,土料的压缩模量、抗剪强度参数、变形参数、渗透系数逐渐增加,渗透特征坡降逐渐降低,土料渗透变形破坏模式发生改变。

300m级土质心墙堆石坝防渗砾石土料加水工艺试验

针对某300 m级特高土质心墙堆石坝的天然宽级配砾石防渗土料存在“天然含水率低”的特点,进行了“皮带机加水+堆料机堆料+料仓闷料”工艺和“分层摊铺+管网加水+料仓闷料”工艺的现场对比试验,验证相关加水工艺的合理性、可行性。试验结果表明,皮带机加水工艺较管网分层加水工艺具有优势,主要表现在皮带机自动化加水系统能实时、高效、精准地实现土料自动化加水;补水后的土料经过皮带运输由堆料机堆料,可实现自动化均匀堆料;土料加水完毕,闷制3~4 d后内部含水率基本稳定,闷料所需时间短;并提出了皮带机加水工艺的改进措施,改进后的“皮带机加水+堆料机堆料+料仓闷料”工艺可为类似土石坝的土料含水率调整提供参考。

砾石土路基填筑试验检测技术要点探讨

想要确保道路桥梁质量符合要求,则必须对路基填筑予以检测。基于此,对路基填筑试验检测重要性的简单分析,进而介绍几种常见的路基填筑试验检测方法,之后以某工程作为研究对象,详细阐述了砾石土路基填筑试验检测要点,为更好地开展路基试验检测工作提供支持。

基于附加质量理论模型的心墙砾石土密实度求解

坝料密实度控制是土石坝心墙填筑质量控制的关键性指标,当前中国西南地区高坝心墙料普遍采用砾石土或掺粒土,传统坑测法测试密实度耗时耗力,而附加质量法目前主要用于堆石料密实度检测,对于心墙料还较少应用。基于附加质量理论模型,提出了一种新的数字量板构建方法。首先基于堆石体上每个测点的测试参数,通过公式计算建立密实度和测试参数的对等关系,得到理论量板;然后通过构建参数对等图制作了两种不同的量板。通过对砾石土心墙坝料密实度进行计算并和坑测法结果对比,验证了此方法的有效性。新的方法计算简便,参数对等灵活,与之前的数字量板相比,具有量板容易扩展、测试范围更广等优点。

砾石土特征分析及数字岩心重构

砾石土中的孔隙结构对土体的渗透性和稳定性有很大影响,砾石土微观结构特征直接影响其宏观性能,为了更深刻认识砾石土内部细观结构,为砾石土中的管涌、流土等渗透侵蚀破坏防治提供参考。对于砾石土制取样品后进行CT扫描获取图像,对图像进行预处理,基于图像重建出三维数字岩心。通过其孔隙度、孔隙连通性、孔径和粒径等对砾石土的结构特征进行分析,从而得到砾石土的细观结构特征。选取砾石土体孔隙充分发育的一张二维图像,采用模拟退火法进行重构,以两点相关函数、线性路径函数作为约束函数。成功重构出与真实土体孔隙结构特征相似的数字岩心。模拟退火法建模所需建模资料要求较低,是一种经济、高效的建模方法。采用两点相关函数和线性路径函数对于重构图像进行评价,可以得到模拟退火算法重构的砾石土孔隙结构与真实土体细观结构较为相似,重构出的砾石土数字岩心效果较好。

施工参数对心墙砾石土渗透系数影响研究

渗流特性对心墙堆石坝的安全性和稳定性具有显著影响,为分析施工参数对心墙砾石土渗透系数的影响,以某水利工程为研究对象,基于鲸鱼优化算法,构建渗透系数预测模型,研究碾压参数对渗透系数的影响。结果表明:考虑碾压参数的渗透系数预测值与实测值间的差值较小,碾压参数对心墙砾石土渗透系数的影响较大,为提高预测结果的准确性,应考虑碾压施工参数对渗透系数的影响。考虑碾压参数对心墙砾石土渗透系数进行预测更符合实际情况,预测结果更加准确。

砾石土路基封层材料性能及施工技术要点研究

以某公路工程为例,对砾石土路基封层材料性能及施工技术要点展开分析论述。首先从原材料的性质、配合比、材料性能试验等方面阐述砾石土材料的相关性能,然后通过水泥稳定土封层施工和石灰稳定砾石土施工两个方面对施工技术要点进行了全方位分析,望能为同类工程提供借鉴。

多级配砾石土反滤设计方法试验研究

多级配砾石土反滤层工作机理及设计方法的研究，国内外均刚开始。本文通过试验研究，主要阐明以下几个问题：①反滤层研究的主要内容是确定极限反滤的等效粒径值。多级配土极限等效粒径的确定原则是在反滤进口能形成自滤的反滤层，从而保证土的渗透稳定性。②多级配砾石土是不均匀系数大于１００的土，具有较多无粘性土的渗透稳定性质，因此可以直接采用无粘性土反滤设计的一般数学模型。③控制粒径出现的机率不再是常数，它随土的渗透稳定性质而变化，文中给出了控制粒径确定的方法。

二类土制备砾石土料的P_(5)稳定性研究

两河口水电站大坝工程属300m级砾石土心墙堆石坝,大坝防渗体系填筑施工质量是本工程成败的关键所在,砾石土料质量的好坏对300 m级砾石土心墙堆石坝防渗、强度、变形要求及确保工程安全至关重要,故砾石土料生产质量是本工程成败的关键之一。现以两河口水电站大坝工程为例,对如何将不稳定P_(5)含量(指大于5 mm颗粒含量)的二类土制备成合格砾石土料进行研究。