摘要：本文论述了洋芋山水库防渗土料场高液限黏土的特征，为了增加土料场有用料的利用率，满足大坝防渗心墙的用量需求，进行了高液限黏土掺配下层全风化砂土填筑防渗心墙的可行性进行试验研究。
关键词：洋芋山水库；高液限黏土；防渗土料；心墙；全风化料；掺配
洋芋山水库位于洋芋山水库位于玉溪市新平县水塘镇金厂村委会洋芋山，红河嘎洒江段右岸一级支流金厂河上游，工程区距新平县城98.6km，距玉溪市191km，距省会昆明282km。大坝设计最大坝高63.5m，正常蓄水位2212.24m，正常库容368.20万m³，总库容416.05 m³，为Ⅳ等小（1）型蓄水工程。
洋芋山水库位于哀牢山脉东坡，地区地层为元古界小羊街组、阿龙族混合岩、片麻岩、变粒岩，该套地层风化残坡积黏土以高液限黏土为主；三叠系泥页岩地层位于恩水公路以下区域，现状为基本农田保护区，工程只能选取高液限黏土为防渗土料。
1 土料场基本地质条件
TL01位于推荐坝址上游左岸,呈条带状南北向分布，距坝址综合运距约0.5km。料场为一斜坡地带，地表为剥蚀侵蚀堆积地貌，地形坡度约15°～20°，地面高程2240～2360m。该土料场主要为元古界小羊街组下段（Ptxb）灰、青灰色混合岩夹变粒岩、片麻岩的风化残坡积褐红、灰黄色高液限黏土，厚度2.3～2.8m；其下部为全风化混合岩、片麻岩砂土。初期选取残坡积黏土为防渗土料，经检测该层土料为高液限黏土，不满足规范要求，且该层土料厚度有限，大规模开采将大量破坏当地植被，环保、水保及征地费用较高；后期采用掺配全风化砂土，有效改善了黏粒含量、塑性指数两项重要质量评价参数，减少了土料场征占地的面积，减少了环保、水保及征地费用，节省了工程投资。
2 高液限黏土掺配试验研究
对料场范围进行了1∶2000工程地质测绘，根据《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251—2015）表5.2.3-1防渗土料全分析取样试验组数现场取样8组，满足规范详勘的要求。
2.1 纯土料试验
在TL01土料场探坑内取样8组进行试验研究，其试验成果统计见表1
根据《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251—2015）对纯土料进行质量评价：
试验成果表明：表层残坡积土为高液限黏土，黏粒含量42.6%，塑性指数27.7，指数均高于规范要求，渗透系数、天然含水率满足质量要求。根据击实试验，该层土最大干密度均值为1.55g/cm3，其中小于1.5 g/cm3组数为3组，约占37.5%，该参数反应土料粗颗粒含量过低。施工碾压过程中易形成“弹簧土”，碾压不密实。
2.2 掺配试验。在土料场探坑内采用刻槽取样，采用厚度比值（全风化砂土：残坡积高液限黏土）10%、20%、30%、40%分别取样进行渗透试验初选。对应渗透系数见表3：
根据试验成果，厚度比值40%的混合土渗透系数满足防渗土料的要求。在土料场探坑根据全风化砂土：残坡积高液限黏土厚度比值40%采用刻槽取样重新取8组混合样进行试验研究，其试验成果统计见表4：
根据《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251—2015）对纯土料进行质量评价：
根据试验成果，厚度比值40%的混合土料各项指标均满足大坝防渗土料的质量技术要求。击实试验表明，混合土料最大干密度均值为1.66 g/cm3，最大干密度最小值为1.60 g/cm3，全风化砂土中、粗砂、砾石构成土料骨架，形成良好级配，方便施工碾压控制。
这一研究成果增加了TL01土料场有用层开采厚度和料场有用料的储量，减少了土料场征占地的面积，节省了工程投资，对洋芋山水库的建设起到重要的推进作用。
4施工控制措施
土料场防渗土料应严格采用立面混合开采。黏土层厚2.3～2.8m，掺入不高于40%全风化砂土，层厚0.7～0.9m。采用推土机剥离无用层，有用层采用挖机立面开采，装载机混合均匀后方可装车上坝填筑。
卸料时应检查土料混合情况，防止风化砂土集中导致局部渗透系数增大，必要时进行人工处理使土料混合均匀。单层铺土厚度不宜大于30cm，防止铺土过厚导致碾压层下部压实不密实。加强监理监督控制和第三方质量检测，确保心墙施工质量满足要求。
5结论
国家现行环保、水保政策及水利水电工程征地困难迫使研究残坡积高液限黏土掺配全风化砂土作为大坝填筑防渗土料的可行性。根据试验成果，残坡积高液限黏土掺配40%全风化砂土后各项参数满足大坝防渗土料的质量技术要求，黏粒含量、塑性指数得到明显改善。总体而言，残坡积高液限黏土掺配全风化砂土在洋芋山水库工程中的成果应用经验值得推广。
参考文献
[1]黄长宽. 掺配全强风化防渗土料在土石坝中的应用研究[J]. 人民长江, 2016,47(增刊2): 79-82.
[2]刘智欣等. 洋芋山水库可行性研究报告[R]. 中国水利水电第十四工程局有限公司, 2017.
[3]SL251-2015. 水利水电天然建筑材料勘察规范[S]
作者简介
刘智欣（1985-），男，湖南省娄底市新化县人，本科，工程师，主要从事水利水电工程勘察设计工作。
论文作者:刘智欣
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/18
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