河北省水利水电勘测设计研究院 天津 300250
摘要：瀑河水库位于海河流域大清河水系瀑河中游河北省徐水县解村村北约1km处，是南水北调中线工程向天津、北京供水较理想的调蓄水库。在40多年的运行中，暴露出许多影响并危及水库安全的问题，需要对水库进行加固扩建。本文主要论述工程所需天然建筑材料的质量分析。
关键词：瀑河水库 天然建筑材料 质量分析
1概述
瀑河水库位于海河流域大清河水系瀑河中游河北省徐水县解村村北约1km处，水库上游河道与拟建南水北调中线工程总干渠瀑河渡槽交叉，是南水北调中线工程向天津、北京供水较理想的调蓄水库。瀑河水库建于1958年，后经两次扩建和续建达到目前规模，是一座以防洪为主的中型水库，总库容约0．975亿m3。在40多年的运行中，暴露出许多影响并危及水库安全的问题。为使水库能充分发挥对南水北调中线工程的调蓄功能，并在流域内起到防洪、灌溉等综合作用，需要对水库进行加固扩建。根据设计方案，需要对筑坝土料进行调查，选定运距较近的西邵、尉都、朔内三个土料场。
2试验数据统计
三个料场都以壤土为主，局部夹砂壤土薄层。其塑性指数及粘粒含量，均有一部分试验成果不满足规程规范的要求，但其在总的试验数据中所占百分比均小于3%，各个料场相应指标的平均值都满足规程规范的要求。对每个料场试样的主要物性及力性试验指标，分别进行数理统计见表1，并与规程(SL251-2000)要求指标进行比较结果见表2，料场土的最优含水率、最大干密度及击实曲线见图1。由图1了解到各土料场击实后最大干密度均在1．63g/cm3～1．86g/cm3之间，平均值在1．70g/cm3～1．81g/cm3之间，最优含水率在11．5%～19．5%之间，平均值在14．2%～14．7%之间。
试样击实后按压实度0．97制备试样，具有低～中压缩性和微～弱透水性，故土料质量好，可作为筑坝土料，对料场有关内摩擦角、粘聚力及最优含水率与粘粒含量的相关曲线见图2，有关力性指标见表1。
3 试验数据分析
粘性土的击实干密度与含水量有密切的关系，当含水率接近于粘性土的塑限时，在标准击实功下，能够达到最大干密度，测得的含水率即为最优含水率，干密度为最大干密度。含水率在最优含水率的基础上增加或减少，相应的击实干密度随之降低。由含水率与干密度绘制的关系曲线称击实曲线，又叫普氏曲线。最优含水率是施工的一个重要控制参数，对于制定料场的开采方式、粘性土压实标准、选择施工方法和压实机械都是重要指标。
粘粒含量是确定土料是否合格的关键指标之一，与塑性指数、渗透系数、最优含水率、抗剪强度等指标直接关联，作为均质土坝，规程要求粘粒含量控制在10%～30%之间。由表1及表2分析各料场土料的物理力学指标如下：
（1）朔内土料场
试验结果表明：粘粒含量在11．0%～25．0%范围内变化时，最优含水率在11．5%～17．0%范围内变化，且随粘粒
含量的增大呈上升趋势；内摩擦角在21．0°～29．7°范围内变化，且随粘粒含量的增大呈下降趋势；粘聚力在5．0～18．0kPa范围内变化，且随粘粒含量的增大呈上升趋势。
（2）西邵土料场
试验结果表明：粘粒含量在10．5%～25．0%范围内变化时，最优含水率在12．3%～19．5%范围内变化，且随粘粒含量的增大呈上升趋势；内摩擦角在24．0°～31．3°范围内变化，且随粘粒含量的增大呈下降趋势；粘聚力在6．0～16．0kPa范围内变化，且随粘粒含量的增大呈上升趋势。
（3）蔚都土料场
试验结果表明：粘粒含量在6．5%～32．0%范围内变化时，最优含水率在12．0%～17．5%范围内变化，且随粘粒含量的增大呈上升趋势；内摩擦角在20．5°～31．8°范围内变化，且随粘粒含量的增大呈下降趋势；粘聚力在6．0～28．0kPa范围内变化，且随粘粒含量的增大呈上升趋势。
4结语
（1）料场均以壤土为主，局部有少量砂壤土夹层，开采时注意剔除不合格土料夹层。
（2）相应指标的平均值均满足规程规范的要求，击实后最大干密度均大于1．79 g/cm3，最优含水率在14．2%左右，施工过程中注意测定天然含水率，根据天然含水率调整施工方法、碾压机械等。
（3）按压实度0．97制备试样，土质具有低～中压缩性和微～弱透水性。
（4）经过试验分析，料场土料个各项指标基本满足规程要求，可作为筑坝土料。
参考文献
[1]《土工试验规程》SL 237-1999．
[2]《水利水电工程天然建筑材料试验规程》SL251-2000．
[3]《土工试验方法标准》GB/T 50123-1999．
论文作者:杨春伟
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/2
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