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特高面板坝砂砾石料工程特性试验研究

2020-06-01米占宽

水利与建筑工程学报 2020年2期

任 艳,凌 华,米占宽,傅 华,王 芳

(1.塔里木河流域大石峡水利枢纽工程建设管理局, 新疆 库尔勒 841000;2.南京水利科学研究院, 江苏 南京 210029;3.水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室, 江苏 南京 210029)

砂砾石料综合单价约为爆破堆石料的50%,具有易压实、软化系数大等特点,碾压时颗粒也不易破碎,压实后一般强度高、压缩性小[1-2],在水利水电、交通运输等行业中应用非常广泛。混凝土面板坝是当今水利水电工程建设的主流坝型之一。具有造价低、工期短、施工方便、坝坡稳定性好、抗震性能强等显著优点。1993年后,国内吸取沟后面板砂砾石坝溃坝[3]教训和总结其它工程成功经验,已建成了坝高164.8 m阿尔塔什[4]、坝高157 m吉林台一级[5]、坝高133 m乌鲁瓦提[6]和坝高123.5 m黑泉面板砂砾石坝[7],现正拟新建一批250 m级的高面板砂砾石坝[8-9],如最大坝高257.5 m的茨哈峡和最大坝高247 m的大石峡面板砂砾石坝。相比百米级砂砾石面板坝,这些特高坝坝体内应力显著增加,应力分布更加复杂,导致坝体变形增大、面板裂缝,甚至引起安全问题,这对大坝的变形控制及渗流控制提出了严峻挑战。砂砾料的工程特性是确保砂砾石面板坝安全的基本要素,众多学者对其压实特性[10-11]、强度指标[12-15]、变形特性[14-15]和渗透性能[2,16]进行了研究,得到了一些有益的研究结论。

本文以某特高面板坝砂砾石填筑料为对象,研究了砂砾料的压实性能、强度指标、变形特性和渗透性能。

1 试验研究

开展相对密度试验研究了砂砾料的室内压实性能,通过大型三轴试验研究了砂砾料的强度指标及应力变形特性,通过渗透试验分析了各区砂砾料的渗透性能随级配的变化规律。……

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