賽西水庫左壩肩原狀細砂土滲透變形試驗

1、賽西水庫左壩肩原狀細砂土滲透變形試驗土賽西水庫左壩肩原狀細砂土滲透變形試驗青海省水利廳水電勘測設計研究院地質隊謝文衛(wèi)3557工程的賽西水庫,位于我省柴達木盆地東部烏蘭縣境內的希賽盆地.在施工開挖中發(fā)現(xiàn)其左壩肩分布有范圍廣,厚度較大(最大厚度12m)的第四系上更新統(tǒng)的細砂層(如圖l所示),經顆粒分析為極細砂土,輕砂壤土,個別夾層粘粒含量較高,為重砂壤土,密實度與相對密度,隨深度增加反而稍有下降的趨勢,但其值變化很小此砂土層處于正常高水位以下的地段雖不超過7m,但在其上嗲逢.鹼.,修建水工建筑物或其本身,由于滲流作用,在一定條件下會發(fā)生滲透變形破壞,從而導致工程失事為評價該層原狀砂土的穩(wěn)定性,確定

2、能否作為壩基土的一部分,就必須作滲透變形試驗,以測定其臨界坡降和破壞坡降.而室內又無這種現(xiàn)成的儀器.為此,根據(jù)土地的實際情況,仿照”原狀土滲透變形試驗”操作規(guī)程(參考試行)中的儀器,加工制造了適合于工地用的原狀土滲透變形試驗儀.圈1賽西水庫左壩贏剖面圍一洎制滲透變形儀的結構自制原狀土滲透變形儀結構如圖2所示,它是由觀測器,土樣器,進水緩沖器,濾水板,濾水網(wǎng)及上,下測壓管組成.觀測器,進水緩沖器兩部分與士樣器均以絲扣連接為取樣方便,在土樣器上加工了一個與土樣器同直徑,用絲扣連接的5m高的取土環(huán)刀.野22外取樣時,將取土環(huán)刀裝在土樣器上,置于取樣地面上,用切土刀將環(huán)刀周圍的土刨去,邊壓邊刨,直至裝

3、滿土樣器后,割斷土樣,取下環(huán)刀,小心整平土樣器兩端,并將其置于兩塊夾板(靠土拌面有薄橡皮)中,用景拴擰緊(如圖3所示),以防水分蒸發(fā).之后,平放木箱中用棉紗之類的軟物塞緊,送回試驗室備用.劌壓管囝2滲透變囂試驗儀蓑置示毫圉為找出較合理的土樣滲徑,同徑土樣器加工了三個規(guī)格,即高5cm,15cm,20cm三種經試驗證明,5cm高的土樣器,雖取土窖易,但滲徑太短,測試水力坡降時出現(xiàn)了困難.不適合于無凝聚性砂土用;20era高的土樣器所取土樣,不僅滲徑太長,而且在取樣時不易取滿,從而也會影響試驗資料的準確性,所以選定15cm高的土樣器作為標準土樣器較宜.二,測定木力坡降操作過程(一)在進水緩沖器內,墊

4、粒徑5mm左右的礫石,厚度5.5cm,放置濾水板及120目(可根據(jù)砂粒粒徑而定)的銅絲布.然后將進水口與供水管相連接,水位與濾水板平齊;(二)將裝滿原狀砂土樣的土樣器下部連接在進水緩j中器上,上部連接觀測器.都用涂以凡士林的絲扣相連.接好上,下測壓管;并固定在墻壁上鋼板尺兩側.以便讀水頭差;(三)滴水飽和,完全排除土中含氣.當水淹沒試樣下游面時,可注水至出水口溢水,即囝3取土囂蓑置示童由可進行試驗;(四)加第一級水時,初始滲流坡降為0.1左右,每次抬高水頭差2cm,l小時后開始測記測壓管水位,并用量筒測讀水量三次,時間聞隔為l小時,若三次測得的測壓管水位及滲水量基本穩(wěn)定,又無異常,記錄觀測器中

5、土樣情況,測量滲出水的水溫及室溫后,即可提高下一級水頭.重復上述操作步驟,直至試樣破壞,水頭不能再繼續(xù)增加時.即結束試驗.三,試驗成果分析與結論賽西水庫滲透變形試驗所取土辯為輕砂壤土.不均勻系數(shù)為1.5,平均粒徑為0.077mm,有效粒徑0.0530.055mm之間,天然相對密度0.450.68之間.從試驗情況看,當水頭差升至6.58.Ocm時,滲流坡降在0.4330.533之間,滲流水開始變渾,細粒被帶出,在Igilgv關系曲線上有拐點出現(xiàn),這時可認為試樣已達到臨界坡降當水頭差接近18cm,滲透坡降接近1.2時,試樣表23面先冒氣泡.然后帶出大量土顆粒,滲流量也突然增大.土樣呈管涌.流土懸浮

6、破壞.根據(jù)繪制的lgiIgv曲線,結合觀察資料,計算結果如表J.表賽西水庫左壩肩砂土滲透變形試驗成果與計算值上士實臨計允實破涪土十孔孔按醬按甚樣界i年壞透粒太式南式樣高璇垃坡系比密虢照抄計科計度涮降葬降測降數(shù)重度塞比基算院算=i3lF(cm/1)G一(g,cm)()lKJ<mm)i0792.5x1000.9090.8961048i一31.5×】031.49444.50.8010.9381097I232舢00gl3×l032,701.5090.7891.】1一扎隙串.以小數(shù)計從表l中看出,20cm高的士樣所測的i值和j值小于15cm高的土樣所測的值.其原因是20

7、cm高的土樣器取士時土樣取不滿,所缺部分是用擾動土填滿的.而填土的結構和密度不能保持天然狀態(tài),故所測結果偏小.從表中還看出,如果以15cm高的士樣所測的i*值為標準,均小于用太沙基公式及南京水科院公式計算的i.和k值.計算的i.值也都小于原蘇聯(lián)丘加也夫實地調查的細砂地基上IV級建筑物(表2)的i.值.由此表明.所測得的原狀砂土路發(fā)生短路現(xiàn)象.(四)加強化學藥品,儀器,分析資辯的管理1.化學藥品的管理(1)化學藥品必須貯存于專用貯存室或柜中,并根據(jù)其特性分類分柜存放,貯存室要干燥,通風良好,但要避免陽光直射.同時,室內室外要有各種類型的滅火器材.以防火災;(2)已制備的各種濃度的試劑.要分門別類

8、排列在玻璃臺櫥內,不宜放在實驗臺上;(3)實驗所用的藥品,溶藏,標樣等都應有標簽.絕對不能在容器內裝入與標簽不相符的藥品.禁止使用化驗室的器皿供人食用飲水;(4)稀釋硫酸時.必須在硬質耐熱燒杯或錐形瓶中進行.只能將濃硫酸注入水中,嚴禁將水倒入硫酸中.2.儀器的管理(1)化驗室要建立儀器損賠制度,儀器的拆卸,維修要建立請示報告制度;(2)存放化學品的容器必須清洗干凈.以免與其它異物發(fā)生化學反應.3.分析資料的管理分析資料應指定專人負責管理,并建立登記編號,出借,收回,保存等制度.(五)改善化驗室的環(huán)境條件改善化驗室的環(huán)境條件,一要建立合理的廢氣的排放,廢液的回收,廢渣的處理等辦法,以免污染室內空

9、氣,對整個工作造成危害;二要化驗室應備有急救藥品,消防器材和勞保用品.并按規(guī)定發(fā)給化驗人員應該享有保健費三要建立安全登記卡,健全崗位責任制,每天下班前應檢查水,電,窗,門的安全與防護安全管理是一個科學技術部門能否正常工作和能否順利完成任務的關鍵問題.必須從思想上提高認識.行動上嚴肅對待,切實抓好,杜絕一切不安壘事故發(fā)生,以便化驗工作搞得更好.(I-接第2d頁)表1所列滲透系數(shù)是用滲透變形試驗儀測定的,其值為1.31.5×10cm/sec;表4是用南55翌滲透儀(環(huán)刀為1.8×40ram)所測滲透系數(shù),其值為(19)×10em/sec,而現(xiàn)場所測滲透系數(shù)為1.30×10cm/see,I.69×10一Scm/sec.三者相比,滲透變形試驗儀測得的滲透系數(shù)與現(xiàn)場試驗所測滲透系數(shù)更為接近.這是由于滲透變形試驗儀甩土樣為ll5.76×150(或200)ram,土樣面積大,滲徑長,因而代表性好.衰4南55翟滲透齪所毳IjI五暴數(shù)干密度藩透薹敦土號孔驤比(g/era)m,)1_503153307960.761(3.916.02)