1、四川省水利工程土石壩建設和筑壩材料研究簡述            摘要：土石壩工程的建設發展與筑壩材料的深入研究密切相關。簡要介紹了諸工程在防滲土料、反濾過渡料、壩殼用料等諸方面的研究成果，不失為推動四川省水利工程土石壩建設的實例。  關鍵詞：水利工程 土石壩 筑壩材料 研究  1概述     20世紀70年代，四川省三岔水庫粘土斜墻石渣壩及南部升鐘水庫壩高70 m粘土心墻石渣

2、壩的建設，標志著四川省土石壩建設擺脫了早期建設單一均質土壩的傳統模式。     冕寧大橋水庫壩高93 m的混凝土面板堆石壩的建成，是四川省水利建設史上的新發展。這些大型水利工程大壩的成功建設，都顯示了筑壩材料研究的發展和對大壩建設的強有力支持。隨著對當地筑壩材料的深入研究和開發，促進了我省一大批各具特色的土石壩工程的建設。20多年的工程實踐，已在防滲料、反濾過渡料、壩殼料諸方面得到了深入的研究和發展，取得了可喜的成果。21世紀初，岷江紫坪鋪水利樞紐壩高156 m面板堆石壩的興建，必將開創四川省水利史上土石壩建設的新篇章。 2防滲料的研

3、究 2.1膨脹土的研究     70年代中后期，針對四川盆地9個水庫大壩土料400余組試驗成果，分析研究了本地區膨脹的主要判別指標，同時研究了大壩防滲體應用膨脹土的方法，并在升鐘水庫大壩心墻中成功運用，論文“筑壩工程利用膨脹土的研究”在第四屆全國土力學及基礎工程學術會上進行了交流，為我省土石壩工程建設中對膨脹土判別及應用提供了經驗。 2.2泥巖石渣作防滲料     80年代后期，隨著大、中型水利工程建設的需要，大量開采土料已對耕地造成威脅。針對四川中部“紅色地層”廣布風化砂和泥巖料的特點，開展了研究其替代粘土作防滲

4、料并在工程實踐中取得實效。論文“風化砂、泥巖石渣作防滲料的研究”總結了我省雙河口及雙溪水庫大壩建設中的研究應用成果，該論文在第三十屆國際地質大會上發表，這個階段強調的是風化泥巖石渣的使用。90年代中后期，在應用風化泥巖作防滲料的基礎上，更進一步地研究了弱風化或新鮮泥巖石渣作防滲料。在研究方法及施工開采上有了新的突破，并在沉抗水庫中得以實施應用，論文“沉抗水庫大壩泥巖心墻防滲料的研究”在土石壩工程上進行了交流。目前，在建的大洋溝水庫、關門石水庫、牛角坑水庫大壩都采用了泥巖石渣做防滲料。在我省的土石壩建設中，采用“紅層”泥巖石渣料作防滲料取得了顯著的社會效益及經濟效益。 2.3礫質紅粘土研究 &#

5、160;   紅土在我國南方諸省用作筑壩材料早已是不爭的事實。但在80年代，四川省特別是在大型水利工程對其的使用則存在著相當大的疑慮，如在大橋水庫勘測設計階段進行主壩壩型比較中，對這種天然密度低、含水量高、天然孔隙比在0.95"1.13的礫質紅粘土作為防滲料存在著極大的爭議。為此，對級配連續之寬級配礫質紅粘土（因其礫石為棱角狀，在大橋工程中通稱碎石土）進行了系統的研究。主要包括礫質紅粘土礦物成分、天然含水量、級配及相應的力學特性研究。對礫質紅粘土不同季節含水量的變化、含水量與細粒含量、碎石風化程度、天然含水量與擊實最優含水量的關系等作了專門性研究，并獲得

6、科學結論，證明礫質紅粘土符合防滲材料質量的技術要求，是較好的筑壩材料，因而支持了在大橋水庫副壩溝昔格達地層上修建壩高29.5 m的礫質紅粘土心墻堆石壩的方案，從而免去了在中酸性混染巖地層上修建壩高60 m面板堆石壩的方案，節約了大量資金，取得了較好的經濟效益。隨后，其在瓦都水庫、晃橋水庫都得以應用，并取得顯著的工程效益。 3洪積扇碎石土     四川西部地區屬高烈度地震區。在西部地區進行水利水電工程建設，土石壩有著更強的優勢和前景。為保證工程安全，降低工程造價，對該地區廣泛分布的洪積堆積物的研究和利用具有重要意義。大橋水庫利用洪積扇碎

7、石土作為主壩面板堆石壩墊層料成為工程建設之首例；瓦都水庫利用洪積扇碎石土作為大壩下游壩殼填料，為開發利用天然資源，降低工程造價作出了貢獻。論文“筑壩工程利用洪積扇碎石土的研究”及“大橋水庫混凝土面板堆石壩墊層的設計與研究”分別發表在99中西部巖土力學與工程學術討論會論文集及土石壩工程2000年第1期，對洪積扇碎石土特性研究及應用作了介紹。    4反濾過渡料的研究     （1）傳統的反濾層和過渡層是分層設計的，我們把既對防滲體起反濾保護，又對壩殼料起過渡的雙重作用稱為反濾過渡層。采用這種連續級配料可以得到降低工程

8、造價和簡化施工的效果；     （2）反濾過渡料設計選擇的方法：級配連續。無論是人工破碎或天然砂卵石反濾過渡料都遵循連續級配的原則，保證充填關系；運用中國水科院劉杰的研究成果（國家自然科學基金資助項目），針對防滲體的不同性質，控制并選擇與反濾過渡料相適應的D20料徑；反濾過渡料最大粒徑的控制一般多為80 mm，如雙溪水庫人工破碎反濾過渡料、瓦都水庫天然砂卵石反濾過渡料控制最大粒徑為80"60 mm；大橋水庫副壩碎石土心墻堆石壩因其心墻的礫質紅粘土特性，天然砂卵石反濾過渡料最大粒徑選為200 mm，基本為全級配砂卵石

9、，從而大大降低了造價；試驗論證。通過反濾試驗，檢驗反濾過渡料反濾保護及排水效果，控制其滲透系數在A×10-3 cm/sA×10-4cm/s量級范圍；     （3）利用破碎帶石渣作反濾過渡料。晃橋水庫堆石料場中有寬約45 m的擠壓破碎帶，通過對破碎帶的全面研究，得出破碎帶石渣符合用作反濾過渡料質量的技術要求，從而確定取代原設計采用之人工破碎反濾過渡料。破碎帶石渣單價約為人工破碎料的14，因此而節省了資金。論文“利用擠壓破碎帶石渣作反濾過渡料的研究”在土石壩工程2000年第2期中對研究成果作了詳細介紹。 5壩殼料的研究 5.1壩殼用料     70年代中后期，我省土石壩壩殼用料范圍已有較大發展，巖