云龙水库大坝防渗风化料设计与施工质量控制.pdfVIP

云龙水库大坝防渗风化料设计与施工质量控制 李 蜀 （云南省水利水电勘测设计研究院 昆明 650021 ） ［摘 要］ 本文着重介绍风化料性质的研究，对设计参数的试验提出控制要求，结合碾压试验， 得出施工控制参数，使工程质量达到设计要求。 ［关键词］风化料 含水率 压实度 1．概述 云龙水库是昆明市掌鸠河引水供水工程的水源工程，距昆明市区公路里程约157km。大 3 坝位于金沙江水系二级支流掌鸠河上游峡谷河段内，总库容4.84 亿m 。工程属大（二）型 水库工程，大坝为粘土心墙堆石坝，按2 级建筑物设计，最大坝高77.00 m。大坝填筑量137.7 3 3 万m ，心墙粘土料填筑21.6 万m 。 2 ．土料的基本性质 2．1 土料选择 土料场位于云龙水库库盆淹没区内，距离坝址不到1.0km，处于侵蚀堆积地貌区。地势 开阔、平缓，地形坡度为 15～30 度之间，料源均处于地下水位之上。料场分布有Qpal 粘土 粉土料、混合料、风化料三种防渗土料。由于防渗土料的天然含水率不均匀，特别是汛后局 部地区高于最优含水率4～8%，考虑风化料对含水率较不敏感，压缩变形相对较小，且储量 基本能满足要求，因此防渗土料主要采用风化料。 风化料为K j 紫红色泥岩全风化岩体，位于料场的西部、北部，料源自地表至深部，风 2 化逐渐减弱， 设计按不爆破，反铲挖得动原则控制，开采厚度5～10m。 2.2 风化料的物理性质 泥岩风化料岩块含量不均，上少下多，但块状物的强度很低，能用手掰开捏碎。对全风 化岩块在土料中的不同含量作了击实试验，将风化岩块碎成 5~20mm 的粒径，掺量分别为 0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%，得到的最大干密度与最优含水率的变化很小， 基本属于同一量级。ρdmax 的差值仅为0.01 g/ cm³，WOP 的差值仅为1.5%，击实后的粒径主 要是细粒土（0.075～0.005mm 的粉粒占50 ％以上，＜0.005mm 的粘粒占20～30％），按塑 性指标定名属于低液限粘土CL。 2.3 风化料的矿化成分 风化土料的矿物成分以石英、伊利石为主，石英含量32.65%，伊利石含量47.02%。风 化土矿物的硅铝比（SiO /R O ）范围值2.25～2.90，PH 值在5.00～5.80 之间，呈酸性。 2 2 3 2.4 风化料的分散性 （1）碎块试验。泡入水中风化碎块出现长期混浊。 （2）双比重计试验。大多数土样分散度小于30%，个别试样分散度较高为 82%。针对 分散度较高的试件进行了交换性钠离子百分比试验及针孔试验。 （3）交换性钠离子百分比试验。交换性钠离子百分比（ESP）为0.583～1.66，均远小 于判别标准7。 （4）针孔试验。试验水头1020mm，流速2.36～2.42lm/s ，孔径1mm，结果渗水透明清 亮，针孔无变化。 经4 种试验判别，为非分散性土。 3 ．干容重和含水率设计 3.1 击实功能选择 风化料属软岩风化土料，岩块疏松易破碎，破碎率较高，采用普式击实功能592.2kt/m3 能击碎大于5mm 以上的粗砾，选择击实功能为普试击实功能。 3.2 干容重和含水率设计 云龙水库大坝为Ⅱ级坝，设计地震烈度为7度，按《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001 规定，土料压实度应为98%～100%，设计选取压实度98%。 通过控制含水率在最优含水率的基础上，逐次增加含水率 2%、4%的试验，含水率增大 到4%时，压实度为97%，达不到设计要求，因此控制含水率不大于2%。 表1 不同含水率力学试验成果对照表 -1 最大 最优 压实度 压缩系数(MPa ) 渗透系数 饱和固结快剪 制样