王繼堯

摘 要：本文通過對(duì)壩體填筑料的物理力學(xué)特性、滲透特性進(jìn)行研究，對(duì)新疆某水庫工程筑壩材料料場復(fù)查進(jìn)行相關(guān)室內(nèi)試驗(yàn)檢測(cè)，為水庫軟弱基礎(chǔ)筑壩研究提供數(shù)據(jù)支持。

關(guān)鍵詞：工程概況 筑壩材料? 實(shí)驗(yàn)分析

1.工程概況

新疆某水庫是一座以灌溉為主兼顧下游灌區(qū)防洪的綜合性利用水庫，總庫容654.74萬m3，壩高56.65m，控制灌溉面積0萬畝，工程等別為Ⅳ等，規(guī)模為?。?）型。水庫樞紐由澆筑式瀝青心墻壩、溢洪道、導(dǎo)流兼沖砂放水洞等建筑物組成。澆筑式瀝青混凝土心墻為垂直式，墻體軸線偏向上游，距壩軸線1.5m。心墻厚度為0.5m，在底部做放大腳與基礎(chǔ)相連。過渡料位于心墻的兩側(cè)，水平寬度均為2m，在壩體兩岸底部建在弱風(fēng)化基巖建基面上，河床部位建在覆蓋層上。

2.筑壩材料級(jí)配分析與試料制備

2.1筑壩材料級(jí)配分析

根據(jù)地質(zhì)資料給出的12組砂礫石料場的顆分結(jié)果（見表1）進(jìn)行分析，細(xì)料含量分布在19.0%-40.7%之間，平均為32.2%，壩料總體偏粗，級(jí)配變化較大，壩料平均線的不均勻系數(shù)較大，Cu=473.5，曲率系數(shù)Cc=1.0，級(jí)配良好，含泥量分布在2.7%-9.1%之間，平均值為5.7%，有些壩料含泥量稍偏高。

2.2試料制備

粗粒土的試樣制備按《土工試驗(yàn)規(guī)程》SL237-053-1999方法進(jìn)行。根據(jù)壩料填筑要求，料場試驗(yàn)級(jí)配曲線通過對(duì)12組料場砂礫料原級(jí)配進(jìn)行分析，得出其上包線、平均線和下包線3條級(jí)配曲線。并對(duì)3條級(jí)配曲線進(jìn)行超粒徑處理，處理后試料顆粒組成見表2。

3.筑壩材料試驗(yàn)結(jié)果

3.1相對(duì)密度試驗(yàn)結(jié)果

本次共進(jìn)行了三組料（上包線、平均線、下包線）的相對(duì)密度試驗(yàn)，其中每組料均進(jìn)行了兩次平行試驗(yàn)。試驗(yàn)采用風(fēng)干土料，試樣筒尺寸為φ300×360mm。最小干密度試驗(yàn)采用固定體積法，試驗(yàn)按《土工試驗(yàn)規(guī)程》SL237-054-1999方法進(jìn)行;最大干密度試驗(yàn)采用振動(dòng)擊實(shí)法，以模擬堆石壩現(xiàn)場施工振動(dòng)碾振動(dòng)壓實(shí)，試驗(yàn)采用粗粒料相對(duì)密度儀，試樣頂部靜載14kPa，振動(dòng)頻率為20Hz，振動(dòng)歷時(shí)6-8分鐘，試料控制干密度按Dr=0.85進(jìn)行控制。

3.2粗粒土直接剪切試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)儀器采用粗粒土直剪儀。直剪儀容器的直徑為500mm，高為400mm，最大垂直壓力為2.0Mpa。根據(jù)試驗(yàn)級(jí)配及控制干密度稱取試料，拌合均勻，分三層裝入剪切容器，分別夯實(shí)到要求干密度。向水槽中注水至滿，使試樣飽和。垂直壓力等級(jí)為0.2、0.4、0.6、0.8 Mpa四級(jí)，垂直壓力穩(wěn)定后立刻施加水平剪應(yīng)力，剪切速度控制在3mm/分鐘，使試料在5-8min內(nèi)剪破。直剪試驗(yàn)成果見表3。

3.3滲透試驗(yàn)

試驗(yàn)設(shè)備采用直徑30cm垂直滲透儀，按各種壩料控制干密度進(jìn)行裝樣，在容器邊壁涂一層紅粘土防止產(chǎn)生集中滲漏。從底部先使試樣飽和并排氣，保持水頭不變，出水30分后開始記錄，按體積法測(cè)定滲透流量3次，改變水頭后重復(fù)上述試驗(yàn)。

4.結(jié)論

（1）從壩料級(jí)配分析上看，細(xì)料含量分布在19.0%-40.7%之間，平均值為32.2%，能夠得到較好的密實(shí)度，含泥量分布在2.7%-9.1%之間，平均值為5.7%，有些壩料含泥量稍偏高。

（2）新疆某水庫料場壩殼料試料上包線經(jīng)過超徑處理后最大干密度為2.22 g/cm3，最小干密度為1.83 g/cm3，相對(duì)密度控制在0.85，對(duì)應(yīng)干密度為2.15g/cm3。平均線經(jīng)過超徑處理后最大干密度為2.24 g/cm3，最小干密度為1.85 g/cm3，相對(duì)密度控制在0.85，對(duì)應(yīng)干密度為2.17 g/cm3，下包線經(jīng)過超徑處理后最大干密度為2.15 g/cm3，最小干密度為1.75 g/cm3，相對(duì)密度控制在0.85，對(duì)應(yīng)干密度為2.08 g/cm3。

（3）通過對(duì)壩料直剪試驗(yàn)整理出的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)參數(shù)（飽和剪切），上包線抗剪強(qiáng)度最低，摩擦角為38.8度，壩料強(qiáng)度指標(biāo)較高，能夠滿足壩體強(qiáng)度要求。

（4）從滲透試驗(yàn)成果可以看出：由于料場壩殼料上包線細(xì)料含量較高，且細(xì)料中含泥量較大，滲透系數(shù)在10-3cm/s數(shù)量級(jí)，平均線及下包線滲透系數(shù)均在10-2cm/s數(shù)量級(jí)以上，完全滿足自由排水要求，壩體碾壓過程中可能存在局部排水不良現(xiàn)象。

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