混凝土面板坝碎石垫层料最佳级配试验研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第4期水利水运工程学报N0．42C01年l2月Dec瑚1混凝土面板坝碎石垫层料最佳级配试验研究刘杰(中国水利水电科学研究院，北京l00o44)摘要：混凝土面板坝碎石垫层料的最佳级配是d∞=0．25—15衄，粒径小于5mm的颗粒吉量应在30％一60％，最大粒径为40～l呻IIⅡ1，相对密度D，>07．这时．碎石垫层料的渗透系数满足(10～一10I4)衄s数量级，且具有较高的抗剪强度．设计垫层料的反滤层时考虑渗流方向向下，无需采用保护细料的原则，可直接用太沙基准则关键词：碎石垫层料：相对密度；渗透性粒径级配曲线；最佳级配；

2、混凝土面板坝中图分类号：TV641．43：TU41】．2文献标识码：A文章编号：l009-640X(2001)04姗】一07Experimentalstudyofoptimmngradationofcrushedstonecushionforconcrete．facerockfildam(~~inaInstituteofg／a~erResourcesand毋幽Research，＆扣100044，)Abstrac~：Theoptimum目幽i蚰ofcrushedstonecushienfora∞ncre-oef0cH_11damisd∞=0．9-5～1．5胁，with

3、amaximumgrainsizeof40～l0on1ⅡIandarelativedensityofD>0．7，containing30％～60％inweightfineparticleswhosediameterislessthan5nⅡn．Thus．thepermeabilitycoeficientofthecrashedstonecushionisoftheorderof(10一～10一)cHs．andthecushionhasahighshearstrength．ConsideringthedownwarddirectionofseepageintheFil

4、terdesitwofthecushion，theruleprotectingfinematerialsmaynotbeusedandTcr~ghi’scriterionCanbe~opteddimedy．1ywords：crushedstoneeushion；relativedensity；permeabili~"；gnsizedistributioncⅢe；opthnumgradationConcrete-lacen)cldilldam近2o多年来，混凝土面板堆石坝结构日趋完善，防渗和抗渗能力进一步提高，因而得到了迅速地发展．对漏凝土面板坝垫层料在渗流控制中的作

5、用，以往认为只起平整上游坝坡、保证面板有一良好的受力条件，如今却有了新的认识，并明确垫层料颗粒组成的渗透系数应满足(1O一～10)cm／s数量级．这一认识不仅简化了各面板之间结构的连接条件，而且增大了坝体防渗安全性．但是，渗透系数为(1O～～】O)cm／s的垫层料颗粒组成的特征粒径该如何确定，却投有专门的论证，目前，仅用小于5n颗粒的含量作为控制标准，似不够全面．垫层渗透系数的减小意味着_细颗粒含量的增多，而细料含量过多将降低其抗剪强度．影响上游收稿日期：2001．05．14作者简介：刘杰(1933一)，男，甘肃临洮人．教授级高级工程师，主要从事岩土工程渗流控制的研

6、究维普资讯http://www.cqvip.com2水利水运工程学报2OO1年12月一母一＼鲻电君吲=r甜蜡．÷坝坡的稳定，并使垫层料与堆石体之间的过渡结构复杂化为此，结合西北口天生桥2座面板堆石坝的碎石垫层料，试验研究了最佳垫层料颗粒组成变化范围及确定的方法．试验用碎石料的岩性为石灰岩，其颗粒组成见图1．粒径小于0．1rm的颗粒含量为0～10％，按工程常用最大颗粒粒径确定为40～100mm，不均匀系数在l5～204之间，颗粒组成的变化范围较大，以利于探明各要素之间的关系．试验研究内容包括碎石垫层料的渗透性、抗渗强度、抗剪强度及过渡料(反滤料)的设计等，并给出了垫层

7、料最佳级配颗粒组成变化范围、t‘t0j＼一F1垫由、I匿2、l、＼

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9、型．下一垫上z＼、Tj．2＼山、^、D＼、lrnlr，l、稿＼＼～L==三T篓一术一＼藉彘S_f{2o0IOO503o20lO5321o5o302o200l005030201053210．5O201糙径／ram粒径／ram(a)中国水利水电科学研究院试验甩料b)水电昆睚勘爰j设计院科学研究所试验甩辩圄1试验用垫层料颗粒组成曲线Fig1Grainsi姥di0I】㈣es0f0I】mateniksusedforlhetest1碎石垫层料的一些特性1．1同一级配条件下，碎石料干密度