H I L F 试验方法在巴加泰勒大坝的应用分析

王昌

（中国水利水电第五工程局有限公司科研设计咨询公司，成都610000）

1 引言

巴加泰勒大坝工程处于印度洋西南部岛国毛里求斯，年平均降雨量达5080 mm。工程主要为黏土心墙土坝段、黏土心墙堆石坝段。该工程所用土料的特性为高含水且富含矿物、有机物、结晶水的多水高岭土。该种土料在施工质量中含水率的测定只能采用低温烘干或风干的试验方法，试验周期较长，因此，不能满足快速施工的目的。该地区的土料在采用核子密度仪进行现场测试时，成果值波动较大，检测参数不能有效反映出土料的真实数据。为了满足快速施工，保证土料填筑质量，采用HILF 试验方法达到缩短试验检测周期的目的。HILF 试验方法又称三点击实法，此法特点是：不需测定填筑土料含水量，根据填筑土压实湿重度和3 种含水率情况下的击实试验测得的湿重度，就可以确定填筑土的压实度和最优含水量与填土含水量的差值。

2 料场土料试验

2.1 土料化学成分分析

对取样深度1.0～5.0 m 范围内防渗料进行了3 组X 射线能谱鉴定，9 组化学分析试验，结果表明：易溶盐含量在0.07%～0.15%，有机质含量在0.26%～0.72%，硅铝率值在2.39～2.72，土的主要矿物成分为高岭石，成果见表1。

2.2 土料含水率对比试验

在料场分别对不同深度土料做含水率对比试验，其结果表明：在不同深度土料含水比例变化大致相当，平均差值为-3.2%，平均比例系数为0.924。试验成果见表2。

表2 土料含水率对比试验关系表

2.3 颗粒分析试验

本次颗粒分析试验共取样16 组，可以看出，在颗粒级配组成中，小于0.08 mm 细粒含量在52.2%～90.2%，平均77.8%；小于0.00 5 mm 黏粒含量在15.0%～30.0%，平均23.6%。其试验成果见表3 和图1。

图1 防渗料级配曲线

表3 颗粒分析试验成果表

2.4 土料液塑性试验

本次液塑性试验共取样12 组，土料平均塑性指数为16.1，属于高液限黏土（CH）。其试验成果见表4。

表4 防渗料塑性指数试验表

2.5 力学性质试验成果

对防渗土料采用普氏功能击实（604 kJ/m3）进行了12 组击实试验。最大干密度1.23～1.40 g/cm3，平均1.35 g/cm3，最优含水率33.0%～43.5%，平均37.6%，天然含水率平均43.3%，天然含水率平均值大于最优含水率平均值5.7%，见表5。施工中应进行天然含水率的调整，使天然含水率与最优含水率较接近，有利于施工。由于料场土料大于2 mm 颗粒含量在0.1%～10.6%，平均2.6%，土样较为均匀，建议施工中以5 mm 以下细料击实密度为控制参数，同时使含水率控制在最优含水率的-2%～+3%范围。土料渗透系数为1×10-7cm/s，为极弱透水性，破坏坡降大于4.0，为流土型破坏。

表5 防渗土料室内击实试验成果

3 H I L F 试验与常规试验的对比成果

用HILF 试验方法与常规试验方法的对比试验成果（见表6 和图2），可以看出，HILF 试验结果平均值为98.1，最大值103，最小值92.6，标准差较小，其相关系数为0.970。

表6 H I L F 试验方法与常规试验方法的对比试验成果

图2 对比试验成果图

4 工程应用情况

统计工程应用情况由图3 和数据表7 可以看出，HILF 试验结果平均值为97.7，最大值102.9，最小值92.4，标准差较小，其相关系数为0.970。

表7 工程应用情况试验成果

图3 应用情况H I L F 试验成果对比图

5 结论

根据以上图表信息，根据土料压实度与HILF 试验数据相关性分析，得出其相关系数为0.970。试验时间缩短平均每次达到315 min，能够明显降低试验时间，且填筑土料合格率达到了98%以上，土料填筑压实控制试验压实度达到90%以上，压实度值分布在90%～98%居多，压实效果满足设计文函及相关规范技术要求。