混凝土面板堆石坝填筑料试验分析与应用

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1、水利技术监督2011年第6期混凝土面板堆石坝填筑料试验分析与应用宋春娟刘淑晶高崇(吉林市水利水电勘测设计研究院，吉林132013)【摘要】结合工程实例，对混凝土面板堆石坝填料进行试验，通过分析，选用合格的堆石坝填筑料，为设计提供经济合理的料源。【关键词】堆石坝；填筑料；试验；分析[DOI编码】10．3969／j．issn．1008—1305．2011．06．013【中图分类号】TV641【文献标识码】A【文章编号】1问题的提出石料储量较多，能够满足设计要求。共选用二十四组土样进行了土工试验。楚松水库位于西藏日喀则地区白朗

2、县汪丹乡2．2堆石坝填筑料试验内容南7km，年楚河二级支流嘎雄曲河上，海拔高程对楚松料场和巴金料场土样分别进行了三组4190．4m,是以灌溉、供水和发电为主的公益性水三轴剪切试验，三组压缩试验(饱和状态)，三组利工程项目。水库枢纽工程由钢筋混凝土面板堆石垂直管涌试验和一组水平管涌试验。另外采用表面坝、溢洪道、输水隧洞及电站组成。振动法对楚松、巴金料场砂砾石进行两组相对密度钢筋混凝土面板堆石坝最大坝高39．67m，坝长试验。312m，总库容1460万。试验严格按照《土工试验规程》进行操作。楚松水库在做坝体填筑料设计时经过各

3、种物2．3填筑料试验控制条件料的实地勘察，坝址区附近硬岩堆石料比较缺乏，2．3．1试验级配储量及质量不能满足筑坝所需。该地区符合设计要试验仪器允许最大粒径为60ram，对楚松料场和求的硬岩堆石筑坝料料场位置较远，故设计时根据巴金料场砂砾石超径料采用等量代替法处理。替代工程区附近料源情况，选取附近河床天然砂砾石后可保持原级配基本特性不变。料。通过土工试验，论证砂砾石填料是否能满足主砂砾石平均级配见表1。堆石区的填筑要求，通过比选，为设计提供经济合2．3．2试验控制干密度理的料源。楚松水库混凝土面板堆石坝主堆石填筑密度2混凝

4、土面板堆石坝填筑料试验控制标准为Dr=O．80。通过采用表面振动法对楚松、巴金料场砂砾石料进行相对密度试验，成果见表2。2．1堆石坝填筑料来源经过实地勘察，填筑料选用工程区附近楚松料场和巴金料场河床天然砂砾石料。两处料场的砂砾作者简介：宋春娟(197o年)，女，高级工程师。·38‘水利技术监督2011年第6期表1砂砾石平均级配颗粒组成(％)d料场名称60~4040~2020～10lO～5<5o((into)(mm)衄)(衄)(衄)(衄)(m)楚松22．9525．1717．0713．O221．7926．O0．4854．2巴

5、金l7．2221．0216．7212．2832．7619．00．3259．4表2相对密度试验成果料场全料加权最大干密度(Dr=0．80试样平均比重t／)最小干密度(t／)控制干密度(t／m。)楚松砂砾石2．592．2241．7742．12巴金砂砾石2．6O2．2491．7782．143土工试验成果及分析和轴向应变关系(口～s)～为应变软化类型，有明显峰值，剪胀性较强，符合一般砂砾石抗剪强3．1抗剪强度度和应力应变关系特性。两个料场砂砾石的抗剪强试验用粗粒土大型三轴剪力仪，试样直径度和切线模量系数有所不同，其影响因素主要是

6、两300mm，高680ram，表面振动法分层制样，抽气法饱种砂砾石的颗粒级配。巴金料场砂砾石细料含量较和，剪切速率为每分钟0．3％轴向应变量，最大压力多，其抗剪强度和切线模量系数低于楚松砂砾石。0．6MPa。抗剪强度和应力应变参数试验值见表3。3．2压缩性利用库仑定律整理得饱和状态时的值和试验采用粗粒土大型浮环式压缩仪，试样直径值，大于其坡角32。。在不考虑咬合力的情况505mm、高250mE，振动法分层制样，浸水法饱和，下，按内摩擦角和lgP之间存在近似直线关系整理自控液压施加垂直压力，压力分级为：O．05、0．1、成

7、果。在低压力的情况下，垫层料的内摩擦角远大0．2、0．4、0．8和1．2MPa。于其坡角，故上、下游坡是稳定的。对楚松和巴金料场砂砾石压缩试验试验成果试验表明，楚松料场和巴金料场砂砾石偏应力绘制e---P关系曲线，见图1、2。表3堆石料抗剪强度试验成果试料名称试验状态干密度(t／ff=c+口tg=口一~blog(口~／pa)f，=Apa(口／re')c(MPa)l(。)。(。)l(。)6楚松砂砾石饱和2．120．03I42．748．7l5．8l_20O．93巴金砂砾石饱和2．140．O6l4L348．0l6．91．120

8、．92000O-rf十IllI一00图1楚松料场口～户关系曲线图2巴金1#料场e～户关系曲线由尸关系曲线可以看出：楚松和巴金料场明砂砾石的初始紧密度略小。从砂砾石颗粒组成与砂砾石在低压力下的压缩变形量较大，较高压力下压缩变形关系来看，细料含量较多的巴金砂砾石压P～尸曲线趋缓，符合砂砾石一般压缩特性。但也表缩性大于楚松