水利工程论文-土坝施工压实质量“三步检测法”的快速检测方法.doc

水利工程论文-土坝施工压实质量“三步检测法”的快速检测方法摘要：采用土工试验规程中严格规定的“环刀”取样法（对粘土料）或灌水法（对砂砾料），需要较长时间（约两小时），资料汇总至监理签证又需要1-3小时，以至于按正规的方法完成上述六道质检程序最少需要3个小时，经常是4-5个小时。对于一个单元一种料从填筑一层直至压实完毕只需要4-6小时，而质检验收需要3-4小时，施工被迫中断，这样就造成要求高强度施工与质量检查验收占据很长时间之间的尖锐矛盾,本文对该矛盾提出解决方案关键词：土坝填筑压实质量快速检测三步法一、土坝快速连续施工与质量检查的矛盾1、土坝施工以其成本低、易于施工的特点，在水利工程土坝的建筑施工中广泛应用，但一般来说土坝的填筑方量都非常大，多数是在几十万方，甚至上百万方。例如：尼尔基水利枢纽右副坝I标工程，粘土心墙坝：总长2387.45m，总填筑量约为51.7万m3，其中粘土心墙填筑量为6.15万m3；右副坝I标工程在2003年9月上旬至10月上旬的填筑高峰期，平均日强度约为5500m3，最高日强度达到7640m3，因此，土坝填筑施工都是高强度、快速连续的施工作业。2、由于在施工中要坚持贯彻“质量第一”的方针，必须达到创优工程的质量指标（右副坝I标工程的要求合格率达100%，优良品率达86%，重要部位均为优良），并且，在施工管理过程中，健全管理体制，建立监理验收制度，将坝体填筑施工划分成每160米一个单元，每个单元，每一种、每一层料都要实行严格的质量检查和验收程序，其程序见如下框图：正规填筑质检程序框图完成以上程序框图的六个步骤，特别是室内试验，必须采用土工试验规程中严格规定的“环刀”取样法（对粘土料）或灌水法（对砂砾料），需要较长时间（约两小时），资料汇总至监理签证又需要1-3小时，以至于按正规的方法完成上述六道质检程序最少需要3个小时，经常是4-5个小时。对于一个单元一种料从填筑一层直至压实完毕只需要4-6小时，而质检验收需要3-4小时，施工被迫中断，这样就造成要求高强度施工与质量检查验收占据很长时间之间的尖锐矛盾。（以尼尔基右副坝I标工程为例，在2003年春季，刚开始填筑施工时，质检时间占据总施工时间的40%左右）。针对这一尖锐矛盾，为了促使施工单位提高生产效率而又不能降低质量检查标准，更不允许减去质检的程序，为此，我们经过反复摸索、积累经验，研究出了一套快速质检程序法，即“三步检测法”。二、以尼尔基右副坝工程填筑为例，说明“三步检测法”。1、粘土心墙填筑压实质量的“三步检测法”。第一步，提前对土料场的粘土料进行快速检查含水率，其目的是控制允许上坝的土料质量，以确保土料易于压实合格。快速检测土料含水率的方法：在料场对土料的不同深度取多组代表性试样，采用酒精燃烧法，快速检测土料含水率，合格的土料方可允许上坝施工。一般来说，土的含水率在适合含水率范围内（w2%），采用常规规定的碾压参数（本工程规定土料摊铺厚度30cm，振动凸块碾先静压1遍，振动压实8遍，再静压1遍，共10遍），即可达到合格（设计干容重1.62g/cm3）。反之，含水量偏大或偏小，超出了适宜范围的土料，只进行常规的碾压大都不能合格。含水量贪偏大，无法压实，需进行翻晒处理，直接影响了正常施工程序，耗时费力，增加成本；含水量偏小，必须增加碾压遍数到12遍至14遍才可能合格。第二步，在经第一步的初步检查后，进行常规的环刀法取样，在取样过程中进行中目测、手感，以判断压实效果。目测、手感方法为：对于压实合格以上的土料，有镐刨或锹挖，都很困难，一镐只能挖深3-5cm，被切割土层的断面密实而且连续，出现细腻光滑的表面，用手掰土块，明显感觉具有一定的抗折力，土料之间胶结状态较好，这样的压实土料其压实度，多数可达到设计指标，可以初步认为压实合格。反之，如果镐刨很容易，一镐刨深5cm以上，甚至用锹即可插入，土层切割断面粗糙不连续，有峰窝孔，容易用手掰碎，容易将土块捏成扁圆或土条，或者用脚跺踩压实表面能留下明显脚印，这样的土料可断定达不到设计压实指标，因此也没有必要做环刀法取样检查，而应该立即通知施工单位进行补压处理，直至目测判断合格才能做环刀法取样试验。第三步，快速计算出环刀法试样的湿密度，并采用第一步所测试的土料含水率来进一步判断土料是否压实合格，即：在试验室内快速称量环刀内土料的重量，计算出土料的湿容重（土料的湿容重=湿土质量/环刀容积，环刀的容积和重量都是预先称量并有记录），利用第一步所测的土料含水率，推算出该土料的干容重（干容重=湿容重/（1+含水率），看干容重是否合格便可作出决定，而不必等待试验的最终精确结果，可以节约大部分的检测时间。判定合格，就可通知现场监理进行检查，争取监理同意，允许继续连续施工，待试验室试验数据做出后，再填写质检报表，请监理签证，也就是将常规质量检查程序，变为“三步法”快速质检程序，如下框图：2、“三步法”快速质检的应用（1）在施工初期质检员尚缺乏经验，缺乏凭借目测、手感判断压实质量是否合格的能力，监理也不能接受快速检测法，在这一阶段不能强行推行快速检测法，否则将对施工造成混乱，甚至造成填筑返工，而应当努力地积累经验，反复比较目测、手感判断的结果与正规试验结果之间的差距，直到积累了丰富的经验，才能达到凭借目测、手感判断的结果与试验室正规试验的成果基本一致，并且让监理对质检员达到“信得过”的程度，才能逐步推行快速检测法，达到监理认可，接受此方法。（2）运用快速检测法是有一定风险的。因为，仅凭目测、手感判断合格，通知监理后继续填筑，如果试验室正规试验成果是不合格的，或者监理试验室抽检不合格，将造成已经开始的新一层填筑的前一层料进行返工处理，从而带来很大的施工麻烦和经济损失，因此，凭目测、手感的快速检测一定要慎重，应当有两名以上有经验的现场质检员共同做出决定。（3）快速检测方法，可以节约大约2小时的时间，从正规的检测程序所需的3-4小时，缩短为1-2小时，大大的促进了施工工效，提高了生产强度。我们在9-10月份对尼尔基右副坝的坝体填筑施工达到日填筑5000-7000m3的高强度，就是采用了这种质量检测方法，起到了相当好的作用，获得了领导、监理、业主的一致好评，取得了监理的信任，认为施