右岸坝段碾压混凝土钻孔取芯及现场压水试验成果分析

1、右岸坝段碾压混凝土钻孔取芯及现场压水试验成果分析任学文葛建中朱飞摘要钻孔取芯，并进行压水试验和芯样试验，是评定碾压混凝土质量的综合方法；通过芯样获得率、压水试验、芯样的物理力学性能试验、芯样描述等指标，判定碾压混凝土的施工质量。官地大坝芯样表面光滑，骨料分布均匀，各种物理力学指标及抗渗指标满足设计要求，最长芯样长 18.28m 。关键词官地大坝碾压混凝土取芯试验压水试验概述官地水电站大坝为碾压砼重力坝，有左右岸挡水坝，中孔坝段和溢流坝段组成24 个坝段，最大坝高168m，最大坝底宽153.2m，坝顶轴线长516m。碾压混凝土试件在拌和机机口取样成型，进行质量评定。由于碾压混凝土经过运输、摊铺、

2、碾压等施工过程，拌和机机口样品已不能完全代表碾压混凝土实际质量。为此，需进行钻孔取芯和压水试验，对碾压混凝土质量进行综合评定。主要项目有：芯样获得率、压水试验、芯样的物理力学性能试验、芯样外观描述等。钻孔取芯共完成进尺 347.85m ，其中砼 346.38m ，基岩 1.47m，混凝土中碾压进尺340.58m，常态 5.8m，芯样直径 200mm、150mm；共取出长 10m以上 13 根芯样，最长 18.28m。压水孔 3 个，压水 24 段次 。取芯率及断口描述钻孔取芯累计进尺 347.85m，其中钻孔直径为 219mm，芯样直径为 200mm 的进尺105.05m，钻孔直径为 171m

3、m，芯样直径为 150mm的进尺 242.8m，其中砼 241.33m，基岩1.47m。346.38m 混凝土进尺中，获得芯样长口中机械及人工搬运折断 384 个，占344.3m，共 418 节，平均长度为91.87%，层面折断8 个，层面折断率0.83m，418 节断1.00%，缝面折断 2 个，缝面折断率 0.25%.上述表明电站大坝混凝土层缝间胶结较好。从经钻孔取出的芯样检查，常态混凝土和碾压混凝土整体质量较好，芯样表面光滑，结构密实，胶结情况良好，芯样采取率99.49%，获得率99.09%。其中混凝土芯样优良率97.38%，芯样合格率99.12%； RCC芯样采取率99.47%，芯样获

4、得率为99.06%。压水试验3.1压水试验共布置了三孔，钻孔直径 75mm，压水试验采用自上而下分段进行，第一二试段 3.0m，预留栓塞位置0.5m，以下每钻进6.0m 进行一次压水试验，压水采用单点法。上部一段压水设计压力为0.3MPA，孔深以入基岩0.5m 为终孔标准；共压水24 段次。检查结果以吕容值表示，其计算方法按SL25-92水利水电钻孔压水试验规程其试段透水率按下式计算：q =Q/I 1/P式中：q试段透水率 （ LU）；Q流量（ L/min ）；I 压水段长 （m）；P试段压力值 （ MPa）。3.2压水检测成果根据压水试验成果，去掉第一第二两个时段，去掉底部两个岩石和常态混凝

5、土压水段，剩余 12 段次进行统计；依据河海大学胡云进关于碾压混凝土室内试验和压水试验渗透系数间的关系转换为综合渗透系数；根据有关规范估计出相当于室内试验的混凝土抗渗等级。见表 1。表 1大坝右岸压水试验检测成果表试段段长压水综合渗透系数相当于室内试编号（m）流量（ L/min ）压力（ Mpa）透水率（ Lu）(cm/s)验抗渗等级YS1-36.00.077280.60.021460.21 10-8W8YS1-46.00.093380.60.025940.26 10-8W8YS1-56.00.251160.60.069770.70 10-8W4YS1-66.00.074060.60.0205

6、70.21 10-8W8YS1-76.00.109480.60.030410.30 10-8W6YS1-86.00.241500.60.067080.67 10-8W4YS1-96.00.173880.60.048300.48 10-8W4YS1-106.00.132020.60.036670.37 10-8W6YS2-36.00.090160.60.025040.25 10-8W8YS2-46.00.099820.60.027730.28 10-8W8YS2-56.00.086940.60.024150.24 10-8W8YS2-66.00.083720.60.023260.23 10-8W

7、83.3压水成果分析压水部位碾压混凝土为三级配R、 R，设计要求抗渗等级均为W6，按照转换结果，有 75%压水段 W6，25%略小于 W6，为 W4；依据河海大学胡云进等推算的压水试验成果和室内芯样试验达到 W6的结果基本相符。说明碾压层层间结合及间歇层层间结合良好，碾压混凝土施工质量可靠。芯样的物理力学性能试验碾压混凝土芯样力学性能试验包括混凝土标准立方体抗压强度、混凝土劈裂抗拉强度、混凝土轴心抗压强度、混凝土抗剪强度等试验项目。试验成果见表2。从本次碾压混凝土芯样力学性能试验检测成果可以看出，官地水电站碾压混凝土芯样各种力学性能均满足设计要求，抗压强度、耐久性、极限拉伸等指标检测结果与现场

8、检测结果基本接近。表 2芯样的物理力学性能试验成果均值表强度等级表观密度抗压强度劈拉强度轴压强度极限拉伸值层面抗剪强度（kg/cm 3）（ Mpa）（ Mpa）（Mpa）（10-6 ）Mpaf CC 20WF ( 三)2690271023.4 25.12.32 2.3728.8 29.471.51.502.60180650C18025W6F100 ( 三 )2690270027.5 29.3771.622.64C 25WF ( 三)2.88 2.7540.0 41.11.472.43906100C9025WF ( 二)2.6640.51.952.196100混凝土芯样抗渗、抗冻耐久性指标也能满

9、足设计要求；混凝土平均波速在38174499m/s 之间。结语5.1官地水电站大坝坝体，采用人工砂石骨料进行RCC和常态混凝土施工拌制，根据现场质检资料可知： RCC和常态混凝土指标基本相同，施工质量整体良好， 取出单根整长 150mm芯样 18.28m，属国内最长芯样行列。5.2从经钻孔取出的芯样检查，常态混凝土和碾压混凝土整体质量较好，芯样表面光滑，结构密实，胶结情况良好，芯样采取率99.49%，获得率99.09%。其中混凝土芯样优良率97.38%，芯样合格率99.12%； RCC芯样采取率99.47%，芯样获得率为99.06%。5.3碾压混凝土芯样力学性能试验检测结果可以看出，碾压混凝土芯样各种力学性能均满足设计要求，抗压强度、耐久性、极限拉伸等指标检测结果与现场检测结果基本接近。5.4由现场压水检查成果资料可知：压水部位碾压混凝土为三级配R、 R，设计要求均为 W6，按照转换结果，有 75%压水段 W6， 25%略小于 W6，为 W4。依据河海大学胡云进等推算的压水试验成果和室内芯样试验达到W6的结果基本相符。说明碾压层层间结合及间歇层层间结合良好，碾压混凝土施工质量可靠。5.5物探检测碾压混凝土三级配