赵宪民,刘金禹,刘惹梅

(1.陕西省水利水电建筑勘察设计研究院地质勘察分院,陕西 咸阳 712000;2.西北农林科技大学水利与建筑工程学院,陕西 杨凌 712100)

目前土石坝得以广泛发展的主要因素是能最大限度地使用当地材料,减少外来材料的数量,这对边远地区及交通不便的工程特别重要[1]。我国西北大部地区浅表层土质多为戈壁土、砂、粉细沙或粉土质砂,渗透系数较大,大多难以满足规范[2]对土石坝防渗材料的技术要求,无法直接利用;而局部地区地表下较深层存在分化程度不同的泥岩,泥岩中粘粒含量较高,渗透系数较小,是良好的坝体防渗填筑材料,但其含水率极小、质地坚硬开采及粉碎难度和成本很高,大规模开采、破碎成本和工期均无法满足工程的要求。对渗透系数较大的粉细沙或粉土质砂掺入少量的泥岩料不仅可以增强土料的结构性强度,还可降低其渗透系数,提高作为土石坝填筑料的防渗性能。

本文试验土样取自西北某水利工地,其中泥岩为坝基和坝肩开挖料,含水率低(1%～3%),质地较坚硬,属中等风化程度的软质泥岩。坝址附近有大量的粉土、粉细沙,含水率较小,松散无粘性,使用该料作为坝体填筑料,其结构性较差、力学强度指标也较低,且做防渗功能的土料渗透系数指标亦无法满足规范要求,若单独使用泥岩料,开采难度很大、且大量块状体也难以充分粉碎,上坝填筑将可能形成密实不均匀、局部孔隙率大,蓄水运行后易产生渗漏通道等问题。……