黄壁庄水库副坝除险加固工程土料质量评价.pdf

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1、2014年第35卷S2黄壁庄水库副坝除险加固工程土料质量评价刘秀云（水利部河北水利水电勘测设计研究院，天津300250）摘要：黄壁庄水库副坝为水中填土均质坝（部分坝体为碾压式均质坝），坝顶长6907.3m，最大坝高19.2m,坝顶宽6m,坝基覆盖层厚40～70m。水库运行过程中坝前铺盖多次发生裂缝，坝后出现渗水现象，为彻底解决副坝渗流问题，采用了坝顶组合垂直防渗墙处理方案。施工过程中，连续数次发生塌坑事故，为填补塌坑，先后勘察了王村，田村，孟村，下黄壁等土料场，该文通过对各料场土料试验参数指标与原坝体土体试验参数指标的分析比较，对所取土料质量给予综合评价。关键

2、词：均质坝；坝体土；土料质量1试验依据本次试验主要依据国家行业标准《土工试验规程（SL237-1999）》《水利水电工程岩石试验规程（SL264-2001）》、《水利水电工程天然建筑材料试验规程（SL251-2000）》的要求进行，同时参照《土工试验方法标准（GB/T50123-1999）》。2试验方法（1）颗粒分析：密度计法;（2）液塑限：联合测定法;（3）直剪试验：饱和固结快剪法;（4）固结：饱和快速法固结;（5）渗透试验：变水头法;（6）击实试验：标准击实试验方法，击实功能为592.2kJ/m3。试样制备采用风干法。（7）化学性质试验：包括有机质含量、易

3、溶盐含量、酸碱度，SiO2、Fe2O3、Al2O3含量等试验，委托外单位完成。3土料试验成果的整理各料场土料的主要物理性质、化学性质及力学性质试验指标与规程(SL251-2000)要求的指标进行比较，比较结果见表1；各土料场土料的击实曲线见图1～图4。4土料质量的分析分析图1～图4，土的最优含水率及土的最大干密度与土的颗粒组成紧密相关，各料场土料的粘粒含量相差较小，属同一类土，物性及力性指标比较接近。以下对各料场击实曲线分别给予分析：王村料场：粘粒含量均值为17.1%，属中轻壤搭界土，土类偏轻，击实曲线形状趋于平缓，最优含水率在14.0%～15.9%之间，最大

4、干密度在1.75cm3/g～1.80cm3/g之间，无论最优含水率及最大干密度，离散性都很小。φcq为26.1°，Ccq为13.3kPa；压缩系数为0.14MPa-1，属中压缩性土；渗透系数为5.1×10-6cm/s，具微透水性。田村料场：粘粒含量均值为24.1%，土类接近重粉质壤土，击实曲线峰值明显，最优含水率在14.0%～17.7%之间，最大干密度在1.80cm3/g～1.85cm3/g之间，最优含水率离散性较王村土料大，最大干密度较王村土料偏高，φcq为18.8°，Ccq为20.1kPa；压缩系数为0.18MPa-1，属中压缩性土；渗透系数为2.43×1

5、0-6cm/s,具微透水性。孟村料场：粘粒含量均值为19.1%，土类为中粉质壤土，击实曲线形状界于上述两料场之间，最优含水率在13.5%～16%之间，最大干密度多在1.77cm3/g～1.85cm3/g之间，最优含水率离散性较大，最大干密度较王村土料偏高，φcq为23.7°，Ccq为17.4kPa；压缩系数为0.16MPa-1，属中压缩性土；渗透系数为4.32×10-6cm/s,具微透水性。下黄壁料场：粘粒含量均值为19.3%，与孟村料场土料接近，土类为中粉质壤土，击实曲线形状同孟村料场土料击实曲线，最优含水率多在13.0%～15.0%之间，最大干密度多在1.

6、80cm3/g～1.85cm3/g之间，最优含水率离散性较大，最大干密度较孟村土料稍微偏高，φcq为26.6°，Ccq为15.5kPa；压缩系数为0.13MPa-1，属中压缩性土；渗透系数为1.78×10-5cm/s,具弱透水性5土料质量的评价由表1可知，以上四个料场土料都以壤土为主，局部夹砂壤土薄层。其塑性指数、粘粒含量、有机质含量、易溶盐含量、酸碱度、渗透系数均满足规程规范的要求；同时各个料场相应指标与原坝体土的相应状态下试验指标非常接近，表明该土料场土料用在塌坑部位，易与周围坝体土形成均一体，易于保证坝体的安全稳定。由此得出结论：各土料场土料质量即满足规

7、程规范要求，同时满足坝体安全稳定要求，作为筑坝土料质量良好。1.901.901.851.85））331.801.801.751.751.701.70干密度（g/cm干密度（g/cm1.651.651.601.607.012.017.022.07.012.017.022.0图1王村土料场土料击实曲线含水率（%）图2田村土料场土料击实曲线含水率（%）2192014年第35卷S21.951.901.901.85））31.8531.801.801.751.751.701.70干密度（g/cm干密度（g/cm1.651.651.601.607.012.017.022.0

8、7.012.017.022.0图3孟村