筑坝土料之水利工程特性研究

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1、筑坝土料之水利工程特性研究第一章文献综述1.1研究背景新中国成立至今已有六十余年的历史，经过这六十余年的发展，中国在政治、经济、科技、文化等各方面都已经取得了翻天覆地的历史性变化，特别是改革开放后，国民生产总值从1978年的3645.2亿元增长到了2008年的30.067万亿元，增长了八十多倍，综合国力跃居世界第三位，人民生活水平不断改善和提高，人均国民收入已跨入了中等发达国家水平。不过也应当看到，由于我国人口多，底子薄，在经济、科技、文化的发展程度上与发达国家相比还存在较大差距，城乡二元经济结构的矛盾在日益加剧，东西差距也有扩大的趋势。为了改变中国这种

2、不协调的经济结构，党中央在本世纪之初提出了西部大开发战略，西部大开发是扩大国内有效需求，实现国民经济持续快速增长的重要途径和战略举措，根本目的是要改变目前中国社会经济上的二元结构，缩小城乡差距，东西差别，建立和谐中国社会，实现中华民族的伟大复兴。在西部大开发战略中，水电开发是其中的重要组成部分，我国西部地区地势高差较大，蕴藏有大量的水利水能资源，而且具有极大的开发潜力，我国水能资源居世界首位，其中大部分集中在四川、贵州、云南、广西、甘肃和青海等西部省区，水能资源总量占全国水能资源的70%以上。但由于受资金和市场等条件的制约，我国水能资源的开发利用率还不高

3、，特别是西部地区潜力巨大。随着三峡水利水电工程的建成，我国水能资源开发量有了大幅提升，截至2008年底，中国水电总装机容量虽已达到1.72亿千瓦，已成为世界上最大的水力发电国家，但我国水能资源理论蕴藏量为6.76亿千瓦，其中可开发量3.78亿千瓦，目前已开发量只占全部可开发装机总容量的45%左右，还有许多开发条件很好的水电资源需尽快开发。水电是可再生的清洁能源，经济发达国家大都把水电发展放在能源开发的优先位置，我国目前还有55%的水电资源可以开发利用，同时东部发达地区工业发展较快，电力资源短缺，有极大的需求市场，水电资源这种对环境无污染的天然可再生能源具

4、有广阔的市场前景，应当及时充分利用，因而国家提出了优先发展水电能源建设的战略举措。作为一名水利水电科学研究工，应当积极响应，为祖国的水利水电事业贡献力所能及的力量。1.2研究目的和意义水利水电工程建设中，土是运用最多的建筑材料，同时也是工程建筑物不可回避的地质环境，可以说，土是大自然赐予人类最好的天然礼物。水利水电工程中的挡水建筑物─大坝，绝大多数是由各种土料堆积碾压而成的，在水泥发明以前，可以说土是大坝建设唯一的建筑材料，即便是混凝土坝也会用到大量的粗颗粒砂石料作为混凝土骨料。岩石出露地表，在物理、化学、生物等单因素或多因素的共同作用下，形成了性质各异

5、的众多土类，不同类型的土会存在其相应的工程特性，不同的工程建筑物中，对土的性质的利用也会不同。为了更加全面深入的认识不同天然土的水利工程性质，使土这种天然建筑材料在工程建设中充分发挥其不同特性，对水利工程建设用土进行理论和试验研究是一项认识和改造自然的基础课题。土的研究属于岩土工程研究范畴，我国岩土工程科学在世界上起步较晚，许多研究还不很成熟，而在水利水电岩土工程中的用土，除了承受普通的垂向荷载外，常常还会承受水的水平荷载或动荷载，因此对土的要求更高。建国初期，由于对土的水利水电工程性质认识不够全面和深入，所建大坝存在许多设计和施工问题，有60％左右的中

6、小型土石坝处于病险状态。而在目前的建坝过程中，虽考虑到大坝作用的重要性和特殊性，但设计又过度保守，存在极大的浪费现象，这给国家和人民造成了不应有的经济负担和损失，加快岩土工程的研究步伐，提高对筑坝土料水利水电工程性质的认识，建设既安全可靠，又经济合理的水利水电工程，为国家节约资金，加快社会发展是水利水电工、岩土工肩负的历史使命。开展筑坝土料的水利水电工程性质的深入研究不仅可以丰富水利水电工程、岩土工程科学的学科理论，而且可以直接减轻国家在基础建设上的经济负担，因而具有十分重要的理论指导意义和现实生产意义。1.3研究历史与现状1.3.1研究历史筑坝土料的水

7、利工程性质研究是岩土工程科学研究发展的分支，是在岩土工程实践与技术发展历史长河中形成的，也必将在这个过程中发展壮大，可以说，岩土工程研究的历史与土的水利工程性质研究历史是一致的。岩土工程国际著名的土力学家B.BBroms曾说过:岩土工程的历史是非常令人激动的(高大钊2001)。岩土工程或岩土科学技术是随着人类的出现与发展不断获得进步的工程技术，岩土工程活动的历史可追溯到史前时期，它是人类赖以生存和发展的必要条件，是经过漫长的知识积累和升华的历史过程，具有现代意义的岩土工程学科至今还不到一百年的发展历史。岩土工程是一门综合性学科，是在许多其他学科先后发展了

8、的基础上逐步融合而形成的，它的形成是一个学科综合与交叉的过程，在综合之中又衍生出