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那微風吹過我的臉,成長中的記憶也慢慢減退,可是那件事我始終沒有忘記,那就是水槍大戰。
還記得那年夏天,期末考試過后,同學們都有一種舒服而又輕松的感覺,老師早就要給我們個驚喜了。嘻嘻——那就是水槍大戰。一大早,我們興沖沖的來到了學校,同學們都準備好了水槍雨衣,我也不甘落后早以把武器,裝備準備好了。老師也參與了其中,開始。操場上的同學們開始亂了起來,分了兩個小隊,大家已經完全投入到了“戰斗”中。“看我的水槍”。??!我中“彈”了。我便開始反擊,哈哈。你也中彈了,可是沒想到李柏老師在我重新弄衣服的時候“襲擊”我。嗚嗚嗚。我們小隊已經被另外一個小隊打的連反擊的機會都沒有了,大家開始努力起來,我們背靠背可是仍遭到一次又一次的攻擊!“我受不了啦!”不知誰喊了一聲。我們終于想到了一個絕妙的方法,我們派了一個人去斷了他們的水源。成功了,他們剛要接水,卻看見水桶里一滴水都沒有了。我們小隊贏啦。
雖然過后很累,但是還是很高興的。
江都中學高三:gaoyu
好不容易等到了星期五下午放學,我和班上的郭謙、楊起城、張岳、羅牧龍等十二個同學在花園里和六年級的六個同學打起了水槍戰。游戲規則是六年級的人如果打下了我們占領的高地就算六年級勝了,假若兩個小時也沒有打下來就算我們勝。
我們把水槍灌滿水后,游戲開始了。我當上了守軍的總司令。我認為我方十二個人,十五把槍,占有較好的地理位置;敵方六個人,七把槍,全是小水槍,射程僅為二米。所以不用什么戰略,也不用擺什么陣,四個人在正面站崗,三個人在左面站崗,三個人在右面站崗,見到敵人就打,我和羅牧龍負載給水槍灌水。敵人六個人中,三個在高地的前、左、右活動,兩人卡住我方去灌水的路線,另一人則不知被派到哪了。
郭謙、楊起城、張岳等人拿著加壓水槍不斷朝敵人主力射擊,把他們打得全身濕透了,他們也趁我方加壓時進攻。為了更好更方便的去灌水,右邊的王雪俊與守住“彈藥”輸送道的兩名敵人發生了激烈地交戰。正在我方與敵人主力打得水深火熱的時候,敵方那名一直不知去向的人沖上了沒有守兵的后坡,給我軍予以重創。為了吸取教訓,我急忙從前線調回了兩人在后坡埋伏著,很快我方占了上風。我們打的得意忘形,竟忘了自己的任務是守好高地,紛紛沖下去與敵人交戰,發生了好幾次險情,幸好我及時看到,不然高地早就落入敵手了。不知又過了多長時間,敵人又派出了兩名人從后坡沖了上來,我想:你們還想故伎重演,這回不會讓你們的陰謀得逞。我一聲令下,包括從不與敵人正面交戰的我和羅牧龍,全部人都拿起水槍使勁打,把他倆打得像剛洗過澡似的。我指著正倉惶逃跑的兩名敵人對下面喊道:“誰敢上來,誰就也和他倆一樣洗個澡。”我方全都哈哈大笑起來,有的還說:“對,讓你們泡一下浴缸。”
這是敵人全沖上來了,我們本想有力地還擊,可是剛才打的太狠了,水全用光了。高地也讓敵人輕易地占領了。失敗后,我認為失敗的主要原因是太輕敵了,沒有守住易攻難守的后坡,我方的部署和意圖很容易被敵方想到。這又是一個以少勝多,以弱勝強的典型戰例。
關鍵詞:壩基巖體;抗剪強度;參數取值;黑龍水電站
Abstract: in order to black dragon hydropower station dam foundation rock shear strength parameters (value), and then make a determined in the design of the dam, the dam shoulder resistance body stability analysis and on the analysis of the stability of surrounding rock of underground caverns degree offers a basis, according to the black dragon hydropower station dam site zone rock mass strength test results, with sites geological characteristics of dam foundation rock mass strength characteristics are analyzed, and the reasonable selection standard, and ultimately determine the strength of the dam foundation rock shear strength parameters suggest value.
Keywords: dam foundation rock mass; Shear strength; Parameter selection; Black dragon hydropower station
中圖分類號:TV74文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
一、前言
在大壩的設計過程中,大壩壩基巖體的抗剪強度作為大壩設計時不可或缺的重要數據,在基礎處理工程量與工期中產生著很大的影響,并有可能在大壩形態和樞紐布置產生相關作用。在本著經濟性好、安全性高的新型優質設計標準下,在客觀實際的參數的具體選用上,又一次成為了大壩設計和研究的工作要點。大壩壩基巖體抗剪強度主要包括巖體自身抗剪斷強度、混凝土與巖體膠合面抗剪斷強度及主要結構面的抗剪強度。通常地,對壩基巖體抗剪強度的獲取采用試驗值打折的方法,但是由于試驗方法(如室內三軸、室內中剪、現場大剪)與巖體特性(巖性、微觀與宏觀結構)的差異,想要從中建立一個定量的對應關系,可能性是微乎其微的。本文通過對黑龍水電站試驗工程實例的分析,比較出試驗值與建議值之間的關系,巖性對取值產生著決定性的控制作用,而c值主要受制于巖體結構。混凝土與巖體膠合面的抗剪強度對巖體結構的敏感性較巖體自身抗剪強度弱;堅硬完整巖體、裂隙密集巖體、碎塊石體的應力應變特征上的變化,有著較為明顯的過渡,因此其取值原則和適應工程的差別性同樣有著較多的不同。
二、大壩巖體抗剪強度分析
巖性、結晶狀況及巖體結構是影響巖體抗剪強度的主要因素。f值基本上為巖石的一個固有特性,主要與巖石的物質組成(基質或礦物成分、膠結物、顆粒大小等)有關。巖體的f值與抗壓強度有較好的對應性,如黑龍水電站大壩板巖的單軸干、濕抗壓強度分別為113 MPa~134 MPa和92 MPa~103MPa,巖石抗剪斷強度試驗值 f ′=1.95~1.98。巖體的c值受制于巖體的微觀與宏觀結構,即巖石的顆粒特征(成分、大小、形狀、結晶)、膠結特征(成分、程度)與結構面特征(密度、充填物、產狀),特別是緩傾角裂隙。
對于巖體抗剪強度試驗值的確定,主要是通過室內三軸、中剪、現場大剪這三種方法獲取。在試驗及工程應用實踐表明,f ′值受試驗方法的影響較小,但三軸試驗的 c′值高出了很多。三軸試驗的巖體受力條件與壩基情況有明顯的出入,地質建議值及設計采用值多把中剪及現場大剪作為取值一般根據。
按照巖體的試驗值提出建議值和設計采用值時,主要考慮的是工程安全裕度需求和尺寸效應及巖塊和巖體之間性狀所存在的差異。黑龍水電站在工程中的實際應用情況(見表1),因地質條件產生的差異,試驗值與建議值之間的差別是顯而易見的,工程中兩者間的相互關系也有著明顯的差別。在通常情況下,巖體抗剪強度建議值可以概化為τ鍵 =τ試(1−α1−α2−α3),α1為巖體風化修正系數,經驗取值范圍在0~0.2之間,對火成巖類較顯著,對石英砂巖、灰巖等可忽略;α2為巖體完整性修正系數,經驗取值范圍為0.1~0.4之間;α3為安全裕度修正系數。
表1 云南省綠春縣黑龍水電站工程混凝土與巖體抗剪(斷)強度取值
通過對黑龍水電站的試驗數據比較,可以得出巖體在抗剪強度建議值的確定上,考慮的因素主要有以下的兩個方面:一是巖體風化狀態,對于微新巖體而言,抗剪強度建議值主要考慮巖體結構因素修正;對于風化巖體而言,則要同時將風化巖體的折減修正和巖體結構修正考慮在內。二是巖體結構類型,對于破碎巖體(裂隙密集帶、斷層影響帶),應盡可能地采用現場大剪方法,現場大剪試驗結果對巖體的實際強度有了一個基本的反映。
混凝土與巖體膠合面的抗剪強度與巖體及混凝土的抗剪強度及膠合面的形態有關。對于完整至較完整巖體,膠合面的抗剪強度通常相當于巖體抗剪強度的 80%~90%;對于完整性差至較差的巖體,膠合面的 f′值大約為巖體 f′值的 90%~110%,c′值約為巖體的90%~100%。當巖體較完整時,剪斷面與膠合面多數吻合;而當巖體較破碎時,剪斷面多數不沿膠合面形成,而是部分結合在膠合面、部分追隨巖體內的結構面,并產生出較大的起伏。正是由于這一原因的出現,使膠合面抗剪強度與巖體結構之間的關系呈現出兩個明顯的特征:其一是在巖體破碎程度的不斷提高過程中,膠合面抗剪強度與巖體抗剪強度之間的差別逐漸減小;其二破碎巖體與混凝土的膠合面抗剪強度接近甚至超過巖體自身的抗剪強度,這一點無論是工程應用還是試驗成果都給出了證明。這表明巖體破碎到一定程度后,巖體與混凝土的膠合面不再是大壩穩定性的控制邊界。
三、 巖體結構對應力應變及抗剪強度的影響
巖體結構是決定巖體變形特性的關鍵因素,也是影響巖體抗剪強度的重要因素。堅硬完整巖體呈現典型的彈性變形,碎塊石堆積體呈現典型的壓縮、不可逆變形。由于結構面的參與,巖體與巖塊可能出現相差懸殊的應力應變特征。黑龍水電站的板巖巖塊強度高,其應力應變關系呈現較典型的彈性特征,然而現場大量的聲波測試和變形試驗卻給出了極不相稱的結果:微新狀巖體波速 4 000 m/s~5500 m/s,弱風化巖體波速2500 m/s~4500m/s,變形模量2 GPa~10GPa,即形成奇特的高強度低變形模量現象。通過對云南的多處現場調查后發現,黑龍水電站的板巖不僅顯性裂隙十分發育,隱性裂隙也極其發育,并同時形成了地下熱水的儲存地和徑流通道。
黑龍水電站巖體現場大剪σ-τ曲線呈現出明顯的非線性趨勢,曲線斜率由陡變緩,反映巖體的抗剪強度最初主要由巖塊間的摩阻引起,隨著正應力的提高和巖塊嵌合逐漸緊密,巖塊的c值作用逐漸增大。這種非線性現象與巖體的破碎程度密切相關,因而在裂隙密集帶中比弱上巖體表現得更為突出。從圖1還可以看到,黑龍水電站弱上巖體的抗剪強度比弱下帶裂隙密集帶巖體的抗剪強度高,表明對于堅硬、抗風化、硬性結構面為主的巖體(如石英砂巖、灰巖等),巖體塊度是影響抗剪強度的關鍵所在。因而在確定大壩壩基面時,可以針對壩高和壩型,應有選擇地使用部分弱風化(甚至弱上) ,但相對較完整的巖體。
大壩壩基面的開挖設計過程中,時常會有巖體破碎需要加大挖深問題的出現,而且這給工程量、工期、樞紐布置和施工方案的確定上造成了被動的局面。從三軸試驗與單軸試驗的差異及抗剪強度與正應力的關系可以看出,巖體的抗剪強度與受力條件關系極大。當壩基面達到一定深度時,巖體的受力環境將逐漸由單軸向三軸轉化,抗剪強度也將會出現顯著提高,因此提高壩基巖體的圍壓是充分挖掘巖體自身強度的有效途徑。在實際工程應用中,可在有效應力的提高上利用地下排水、基坑的提高上利用垂向應力回填開挖得以實現。
四、結束語
在選取巖體抗剪強度的建議值時,首先根據巖性、巖體結構做出折減,當巖體較完整時,混凝土與巖體膠合面的抗剪強度是大壩抗滑穩定的控制邊界。當巖體破碎到一定程度后,膠合面的抗剪強度將接近甚至超過巖體自身的抗剪強度,這時膠合面不再是大壩抗滑穩定的邊界。堅硬巖體的塊度對抗剪強度具有決定性的作用,裂隙風化這時成為第二位的因素。破碎巖體的抗剪強度由巖塊間的摩擦和巖塊的c 值構成,提高巖體的圍壓是充分調動破碎巖體抗剪強度的關鍵。本文提供了壩基巖體參數論證選擇較為系統的研究思路與方法,對于同類工程的生產實踐具有一定的借鑒意義。
參考文獻:
[1]曾紀全,賀如平,王建洪等.巖體抗剪強度試驗成果整理及參數選取[J].地下空間與工程學報,2006(02).
噓!小聲點,這兒有一場大戰,千萬不要驚動了這些手持“機槍”的戰士們們。
故事發生在星期五的那個下午,一向在中午管理我們的班主任老師出差了,這下咱可就無法無天了!
也不知道同學們從哪兒弄來那些水槍,他們的價格似乎也沒引起哪個同學的關注,雖說這一個個古怪離奇、造型獨特的水槍算不上什么高級,但在我們的班級活動領域還是可以小試牛刀的!
剛開始,似乎還沒有多少人參加這場“戰斗”,同學們也只是在一旁觀戰,不知是哪個帶頭,一批又一批的“戰士”奔赴戰場,我的那些朋友也都各自偷偷去小賣部買一涼把來參加。轉瞬間,平日里的狹小的活動場地淪陷為戰“水”連天的戰場,男廁所里不時有我班“戰士”前來補充“彈藥”。我的一個朋友竟來到座位上“戰斗”。
無奈我經不住朋友的“軟硬并施”,也只好陪他們前去觀戰。哇!果然是一場“大戰”,沒有水槍的竟那飲料瓶改裝,哈!真有新意呀!可憐那些女生被整地退回教室,失去平時屬于她們的空間,依然“性命難保”,唉!
【關鍵詞】瀝青混凝土心墻 人工砂 配合比控制 黃金坪水電站
【Abstract】Huangjinping dam asphalt concrete core wall rockfill dam, heart top elevation 1480.70m, bottom elevation 1405.50m. Asphalt concrete core wall is a key part of earth - rock dam seepage, rationality core wall construction quality plays a key role in asphalt concrete mix, since the pre-construction dolomite aggregate artificial sand and dust content more volatile being directly used for engineering of asphalt concrete mix ratio adjustment difficult, in order to effectively control the quality of asphalt concrete construction, has taken a series of measures to solve the engineering problems.
【Key words】asphalt concrete core wall artificial sand mixture ratio control Huangjinping Station
1 工程概況
黃金坪水電站攔河大壩采用瀝青混凝土心墻堆石壩,壩基覆蓋層采用最大深度111m厚度1.2m的全封閉混凝土防滲墻防滲。大壩壩頂寬度12.0m,壩頂長度407.44m,壩頂高程1481.50m,心墻底面高程1396.00m,最大壩高85.5m。瀝青混凝土心墻頂部厚0.6m,底部最大厚度為1.1m。
黃金坪水電站瀝青混凝土心墻用骨料由康定水泥廠的白云巖毛料經破碎、篩分加工而成,由于白云巖巖性偏軟的原因,在破碎加工過程中巖粉含量大,在無任何除塵設備的作用下加工系統生產的細骨料中石粉含量高達35%左右,遠遠超出規范小于5%的要求,對瀝青混凝土配合比控制帶來問題。
2 解決方案
黃金坪水電站瀝青混合料拌和系統采用西安筑路機械廠生產的LB-1200型瀝青混合料拌和樓,該系統安裝的除塵裝置為兩級粉料抽吸設備,分別為一級重力除塵設備和二級布袋除塵設備,其中一級除塵得到粉料細度較粗,二級除塵得到的粉料細度較細。根據現場試驗室檢測情況,拌合樓一級除塵回收裝置中50%以上的物料為小于0.075mm的礦粉,二級除塵回收裝置中則小于0.075mm的礦粉高達90%以上,而在該拌合樓出廠設計中,一級除塵得到的粉料被按作細骨料直接運送至拌合樓篩分系統中,經過振動篩后進入1#熱料倉參與瀝青混合料的稱量與拌合。由于這部分粉料數量大且含粉量過高,遠遠超出了拌合樓本身的抽吸能力,因而在施工中導致1#熱料倉中的石粉含量越來越高,最終導致瀝青混合料中的石粉含量失控,現場碾壓后的心墻表面裂紋較大,為工程質量帶來了隱患。
為了解決骨料含粉大帶來的配合比控制難題,基于拌合樓工作原理,經過現場專業技術人員研究分析,對該拌合樓生產工藝進行了改進,將除塵系統中的螺旋輸送機直徑增大了一倍,1000型二級布袋除塵裝置更換為2000型,除塵能力增加一倍。并將一級除塵回收的物料通過螺旋輸送機連同二級除塵的回收的礦粉一并均勻的打入礦粉儲存罐充作填料使用,從而使熱料倉各級骨料的石粉含量大大降低,以利于施工配合比的調整。
3 改進效果
拌合樓生產工藝改進完成后,現場試驗人員對新工藝下的1#熱料倉骨料及混合后的回收礦粉進行了多組級配檢測,檢測結果表明,1#料中石粉含量由之前的35%左右降到了3%至6%,回收礦粉中小于0.075mm顆粒含量在60%至65%之間,通過配合比偏差性分析,完全可以滿足設計偏差要求,對施工配合比的計算帶來了便利,有效控制了心墻施工質量。
4 工程實際應用
黃金坪水電站瀝青混合料配合比偏差共檢測228組,其中粗骨料偏差檢測結果100%滿足水工瀝青混凝土施工規范(SL514-2013)要求,細骨料偏差100%滿填料偏差滿足水工瀝青混凝土施工規范(SL514-2013)要求224組,合格率98.2%,配合比偏差控制總體受控。
5 結語