峡江水利枢纽库区工程料场土分类及实验数据规律探究

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1、峡江水利枢纽库区工程料场土分类及实验数据规律探究第一章绪论1.1工程概况峡江水利枢纽工程是集发电、防洪、灌溉、航运、调蓄等作用于一体的综合性水利建设项目，同时，它也是鄱阳湖生态经济圈得以建成的基础要件。峡江水利枢纽一旦建成投产，不但可以在很大程度上缓解当地电力供需紧张状况，同时，改善枢纽上游64公里航运条件，还可为下游两岸沿江农田灌溉和应急补水，这将会极大的带动环鄱阳湖地区经济的发展，也会对江西省国民经济发的增长起到巨大的推进作用。峡江水利枢纽正常蓄水位为46.0m高程，而库区部分居民住宅、耕地、提防顶高程均在46.0m以下，处于淹没区，为了防止库区蓄水后，

2、对淹没区人民的正常生活及生命安全造成影响，需要进行一序列的抬田工程，堤防新建及加固加高项目、堤防防渗抗冲处理、抬地项目、渠道开挖工程，桥梁架设及道路布施工程等，这些工程统称为峡江水利枢纽库区工程。江西省水利科学研究院负责峡江水利枢纽库区工程的平行检测工作。根据学校的联合培养计划，本人于2013年5月至2014年5月进住水科院质量平行检测站吉水分站，进行了一年的平行检测工作。通过对工作中遇到的一些具体问题的思考及对实验数据的整理分析，开始撰写本文。.1.2研究意义及价值土工建筑物具有就地取材、造价低廉、施工方便等优点，是水利工程上最常见的建筑类型，如中小型水库

3、挡水坝、城市防洪堤、施工围堰等均属于土工建筑物，而构成这些建筑的主体材料就土。故研究土的物化性质对于土工建筑的发展具有极其重要的意义。什么建筑物用什么样的土料，建筑物的什么部位用什么样的土，这都是国内外土工专家锐意研究的重要课题。或者换句话说，土料的分类分部位使用是土工性能研究的核心问题。通常来说，土工建筑物上的土方均有指定的料场，而且料场的数目不唯一。土工建筑物质量的好坏，与这些料场土料的分类、填筑部位及土性有着密不可分的联系。通过控制料场来控制工程质量也不失为一种有效的手段。本文的研究主要依托峡江水利枢纽库区工程，本工程主要土工建筑物就是堤防、抬田工程及

4、堤顶公路。目前，在实际施工中，控制这类工程最主要的指标就是压实度和抗渗性能，而影响这两个指标的主要因素除了碾压等人为因素外，料场土的分类使用及土质好坏是关键。根据中华人民共和国水利部1999年发布的《土工试验规程》(SL237-1999)，堤防和堤顶路料场土料性质的确定，主要通过：击实、颗分、比重、液塑限、渗透这五个试验来实现。本人收集了自峡江水利枢纽库区工程开工以来所有料场土实验的资料，并对之进行了误差分析和数理统计，通过MATLAB软件进行了线性回归分析，得出了击实性能与其他四个实验的数理关系。第二章料场土的分类2.1土样分类地球表面的整体岩石裸露在空气

5、中，因长期受风化而破碎，形成大小不一、形状不同的颗粒物，这些颗粒物受到各种自然力的作用，在各种不同的自然环境中堆积下来，就形成了土。通常来说，土的形成需要经过：风化→侵蚀→搬运→沉积这一过程。而在这一过程中，自然环境的作用是形成土的基础条件，这些作用包括了：物理作用、化学作用、生物作用等等。土根据其搬运和堆积方式的不同，又分为残积土和运积土。残积土是指岩石在风化、侵蚀等自然条件的作用下破碎成细小颗粒后，未经过搬运残留在原地的堆积物；运积土是指细小土粒在各种自然力的作用下被搬运到远近不同的地方后沉积形成的堆积物。残积土的特点是颗粒

6、表面粗糙、多棱角、粗细不均匀、无层理；与残积土不同，运积土在搬运过程中相互摩擦，具有了一定的浑圆度，而且在沉积过程中因水流等自然因素的分选作用，具有较为明显的分层现象。运积土根据其搬运力的不同，又可以分为：冲积土、洪积土、坡积土、湖泊沼泽沉积土、海相沉积土、冰积土、风积土等。我国西北部的黄土高原就是由于风力的作用，细土颗粒从西伯利亚等地被搬运到中国并沉积下来而形成的，黄土高原上的土，就是典型的风积土。上述文本从土的形成原因详细的介绍了土的由来，并根据土的成因把土分为了2大类8小类。这是土的宏观分类方法。.2.2土样分类方法我国现行的分类体系前面章节已介绍过，

7、这里就不再赘述。我国的分类体系起步较晚，都是在借鉴国外丰富的分类经验后，结合我国土料的自身特点制定的。对粗粒土的分类我国各分类体系是统一的，都是按照土粒粒度和级配来划分的。主要区别就在细粒土上，一类体系是按塑性图分类的，而另一类是按塑性指数分类的。另外我国土工专家在经过大量工程实践后，总结出了针对混合土料的三角形组成分类理论等方法，很大程度上完善了我国的土料分类体系。国外的分类体系主要是基于卡萨格兰德统一分类体系，经过长期的发展改善而来的，其分类方法是通过粒度级配来对粗粒土进行分类，细粒土依然采用塑性图和塑性指数来控制。目前美国衣阿华州的EPC分类体系，由于

8、其在土料分类上更加精细简便，受到了国内外的广泛关注。