高土石坝宽级配砾石土心墙料特性研究及数值模拟

【摘要】： 在土石坝的各种坝型中,土质心墙堆石坝占有很大的比例。近几十年来,土质心墙堆石坝已逐渐成为世界上高坝建设的主流坝型之一。据20世纪90年代初统计,世界上已建和在建的坝高230m以上的高坝中,土质心墙堆石坝约占55.5%。国内自20世纪90年代以来,高土质心墙堆石坝的发展速度有所加快。在土质心墙堆石坝的设计中,起防渗作用的心墙土料的选择与设计至关重要。作为土石坝防渗体的心墙土料,国内外实践中曾经用过残积土、风成土、冰渍土、洪积土、古河川沉积及近代河滩沉积土。 砾石土在自然界分布广泛、储量丰富,具有压实性能好、填筑密度大、抗剪强度高、沉陷变形小、承载力高等工程特性,因此已经在土石坝防渗体中得到了较为广泛应用。宽级配砾石土是一种粘性粗粒土,是天然土石的混合料,它通常以5mm为界被分为粗料和细料两部分,颗粒组成是决定宽级配砾石土工程特性的主要因素。本文结合水牛家心墙堆石坝,以大量试验数据为依据,对砾石土的压实性、渗透性以及抗剪强度等方面,作进一步研究。主要的研究内容有: 1、详细的阐述了国内外利用砾石土作为心墙料的研究现状; 2、鉴于现阶段对粗粒土的没有一个统一的命名,本文结合水利部现行《土工试验规程》(SL237-1999),并参考相关资料,对现阶段关于粗粒土的命名作出一些概括; 3、室内进行系列击实试验,结合相关文献研究宽级配砾石土的压实性能,以及影响砾石土的压实性能的主要因素;讨论不同P5含量对砾石土击实特性的影响规律。