前坪水库坝壳砂砾料工程特性试验研究.pdfVIP

第 37卷第 1期 华 北 水 利 水 电大 学 学 报 (自然 科 学 版) Vo1．37No．1 2016年 2月 JournalofNorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower(NaturalScienceEdition) Feb．2016 DOI：10．3969／j．issn．1002—5634．2016．01．009 前坪水库坝壳砂砾料工程特性试验研究 李永新 ，鲁琴 ，孙培欣 (1．河南省水利勘测有限公司，河南 郑州 450003；2．郑州市市政工程勘测设计研究院，河南 郑州450018) 摘 要 ：以前坪水库西沟一鸭兰沟砂砾石料场为例 ，在试验代表性级配和控制干密度 的条件下，通过大型压缩试 验 、三轴压缩试验 、渗透试验分析了坝壳砂砾石料 的变形 强度 、渗透特性 。试验结果表 明：砂砾石料具有 低压缩性，饱和固结排水剪与非饱和不固结不排水剪的应力 一应变关系均呈应变硬化型，曲线形状 比较接 近双 曲线，无 明显剪胀现象；三轴压缩试验过程 中的颗粒破碎较为 明显，颗粒级配越粗 ，颗粒破碎率越大， 颗粒破碎越 明显；坝壳砂砾料 的级配宽度不大，各级配砂砾料渗透破坏形式为管涌破坏 ，渗透系数差异不 大，均表现出强透水特性 。依托试验研究成果提出了适用于大坝应力 ～应变分析计算 的邓肯 一张模型参 数和物理力学指标 ，为坝体设计和稳定性分析提供重要 的参考依据 ，为火成岩地 区地质环境条件类似 的工 程提供借鉴。 关键词 ：坝壳；砂砾石料 ；级配 ；压缩特性 ；三轴压缩强度 ；渗透性 中图分类号 ：TV422：Tu192 文献标识码 ：A 文章编号 ：1002—5634(2016)01—0050～05 土石坝的坝壳料是土质防渗体分区坝填筑量最 域性特点，其他工程 的研究成果对本工程的借鉴作 大的坝料 ，考虑到就地取材 、经济性 、地形及地质条 用有限。笔者以前坪水库 西沟一鸭兰沟砂砾石料 件的适用性 ，坝壳料可以是风化石渣 、爆破或开挖的 场 为例 ，通过大型压缩试验 、三轴剪切试验和渗 石料 、卵石料等。近几十年来 ，鲁布革 、小浪底、燕 透试验等研究砂砾料的工程特性 ，为主坝工程设计 山、糯扎渡等大型水利水电工程的兴建 ，使得对坝壳 和建设提供重要依据。 砂砾石料的级配、击实性、强度 、渗透性等工程特性 的研究也越来越深入” 。但是 ，由于坝壳料来源 l 坝壳砂砾料试验级配与控制干密度 千差万别 ，级配及砂砾石母岩成分的差异 ，导致 以上 1．1 试验级配 工程 的研究成果没有相似性 。随着越来越多的土石 该砂砾料由北汝河河流冲洪积而成 ，层位稳定 ， 坝高坝的建设 ，为了保证土石坝的安全与稳定 ，针对 筑坝材料的物理力学等工程特性的研究得到了业内 物质组成以安山岩 、安山玢岩 、流纹岩 、流纹斑岩等 人士的高度重视 。 火成岩为主 ，磨圆度为次棱角状一次圆状 ，分选性较 前坪水库是 国家列入 “十三五”规划 172项重 差 ，卵石间为砂质 、泥质充填 。根据大型颗粒分析的 大水利工程项 目之一 ，主坝坝型采用黏土心墙砂砾 数据 ，计算 出小于某粒径含量 占总量的百分数。砂 石坝 ，最大坝高90．3m，坝长810．0m。主坝坝壳砂 砾料试验级配曲线 的上包线采用相应粒径对应级配 砾石料927万 in，占填筑总量的76％。坝壳砂砾料 的最大值 ，平均级配采用相应粒径对应级配 的算术 往往是多级配的，其工程特性指标不能像防渗土料 平均值 ，下包线采用相应粒径对应