峽江水利樞紐庫區(qū)工程料場土分類及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)規(guī)律探究

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1、峽江水利樞紐庫區(qū)工程料場土分類及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)規(guī)律探究第一章緒論1.1工程概況峽江水利樞紐工程是集發(fā)電、防洪、灌溉、航運(yùn)、調(diào)蓄等作用于一體的綜合性水利建設(shè)項(xiàng)目，同時(shí)，它也是鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)圈得以建成的基礎(chǔ)要件。峽江水利樞紐一旦建成投產(chǎn)，不但可以在很大程度上緩解當(dāng)?shù)仉娏┬杈o張狀況，同時(shí)，改善樞紐上游64公里航運(yùn)條件，還可為下游兩岸沿江農(nóng)田灌溉和應(yīng)急補(bǔ)水，這將會(huì)極大的帶動(dòng)環(huán)鄱陽湖地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也會(huì)對江西省國民經(jīng)濟(jì)發(fā)的增長起到巨大的推進(jìn)作用。峽江水利樞紐正常蓄水位為46.0m高程，而庫區(qū)部分居民住宅、耕地、提防頂高程均在46.0m以下，處于淹沒區(qū)，為了防止庫區(qū)蓄水后，

2、對淹沒區(qū)人民的正常生活及生命安全造成影響，需要進(jìn)行一序列的抬田工程，堤防新建及加固加高項(xiàng)目、堤防防滲抗沖處理、抬地項(xiàng)目、渠道開挖工程，橋梁架設(shè)及道路布施工程等，這些工程統(tǒng)稱為峽江水利樞紐庫區(qū)工程。江西省水利科學(xué)研究院負(fù)責(zé)峽江水利樞紐庫區(qū)工程的平行檢測工作。根據(jù)學(xué)校的聯(lián)合培養(yǎng)計(jì)劃，本人于2013年5月至2014年5月進(jìn)住水科院質(zhì)量平行檢測站吉水分站，進(jìn)行了一年的平行檢測工作。通過對工作中遇到的一些具體問題的思考及對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理分析，開始撰寫本文。.1.2研究意義及價(jià)值土工建筑物具有就地取材、造價(jià)低廉、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，是水利工程上最常見的建筑類型，如中小型水庫

3、擋水壩、城市防洪堤、施工圍堰等均屬于土工建筑物，而構(gòu)成這些建筑的主體材料就土。故研究土的物化性質(zhì)對于土工建筑的發(fā)展具有極其重要的意義。什么建筑物用什么樣的土料，建筑物的什么部位用什么樣的土，這都是國內(nèi)外土工專家銳意研究的重要課題?；蛘邠Q句話說，土料的分類分部位使用是土工性能研究的核心問題。通常來說，土工建筑物上的土方均有指定的料場，而且料場的數(shù)目不唯一。土工建筑物質(zhì)量的好壞，與這些料場土料的分類、填筑部位及土性有著密不可分的聯(lián)系。通過控制料場來控制工程質(zhì)量也不失為一種有效的手段。本文的研究主要依托峽江水利樞紐庫區(qū)工程，本工程主要土工建筑物就是堤防、抬田工程及

4、堤頂公路。目前，在實(shí)際施工中，控制這類工程最主要的指標(biāo)就是壓實(shí)度和抗?jié)B性能，而影響這兩個(gè)指標(biāo)的主要因素除了碾壓等人為因素外，料場土的分類使用及土質(zhì)好壞是關(guān)鍵。根據(jù)中華人民共和國水利部1999年發(fā)布的《土工試驗(yàn)規(guī)程》(SL237-1999)，堤防和堤頂路料場土料性質(zhì)的確定，主要通過：擊實(shí)、顆分、比重、液塑限、滲透這五個(gè)試驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。本人收集了自峽江水利樞紐庫區(qū)工程開工以來所有料場土實(shí)驗(yàn)的資料，并對之進(jìn)行了誤差分析和數(shù)理統(tǒng)計(jì)，通過MATLAB軟件進(jìn)行了線性回歸分析，得出了擊實(shí)性能與其他四個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)理關(guān)系。第二章料場土的分類2.1土樣分類地球表面的整體巖石裸露在空氣

5、中，因長期受風(fēng)化而破碎，形成大小不一、形狀不同的顆粒物，這些顆粒物受到各種自然力的作用，在各種不同的自然環(huán)境中堆積下來，就形成了土。通常來說，土的形成需要經(jīng)過：風(fēng)化→侵蝕→搬運(yùn)→沉積這一過程。而在這一過程中，自然環(huán)境的作用是形成土的基礎(chǔ)條件，這些作用包括了：物理作用、化學(xué)作用、生物作用等等。土根據(jù)其搬運(yùn)和堆積方式的不同，又分為殘積土和運(yùn)積土。殘積土是指巖石在風(fēng)化、侵蝕等自然條件的作用下破碎成細(xì)小顆粒后，未經(jīng)過搬運(yùn)殘留在原地的堆積物；運(yùn)積土是指細(xì)小土粒在各種自然力的作用下被搬運(yùn)到遠(yuǎn)近不同的地方后沉積形成的堆積物。殘積土的特點(diǎn)是顆粒

6、表面粗糙、多棱角、粗細(xì)不均勻、無層理；與殘積土不同，運(yùn)積土在搬運(yùn)過程中相互摩擦，具有了一定的渾圓度，而且在沉積過程中因水流等自然因素的分選作用，具有較為明顯的分層現(xiàn)象。運(yùn)積土根據(jù)其搬運(yùn)力的不同，又可以分為：沖積土、洪積土、坡積土、湖泊沼澤沉積土、海相沉積土、冰積土、風(fēng)積土等。我國西北部的黃土高原就是由于風(fēng)力的作用，細(xì)土顆粒從西伯利亞等地被搬運(yùn)到中國并沉積下來而形成的，黃土高原上的土，就是典型的風(fēng)積土。上述文本從土的形成原因詳細(xì)的介紹了土的由來，并根據(jù)土的成因把土分為了2大類8小類。這是土的宏觀分類方法。.2.2土樣分類方法我國現(xiàn)行的分類體系前面章節(jié)已介紹過，

7、這里就不再贅述。我國的分類體系起步較晚，都是在借鑒國外豐富的分類經(jīng)驗(yàn)后，結(jié)合我國土料的自身特點(diǎn)制定的。對粗粒土的分類我國各分類體系是統(tǒng)一的，都是按照土粒粒度和級配來劃分的。主要區(qū)別就在細(xì)粒土上，一類體系是按塑性圖分類的，而另一類是按塑性指數(shù)分類的。另外我國土工專家在經(jīng)過大量工程實(shí)踐后，總結(jié)出了針對混合土料的三角形組成分類理論等方法，很大程度上完善了我國的土料分類體系。國外的分類體系主要是基于卡薩格蘭德統(tǒng)一分類體系，經(jīng)過長期的發(fā)展改善而來的，其分類方法是通過粒度級配來對粗粒土進(jìn)行分類，細(xì)粒土依然采用塑性圖和塑性指數(shù)來控制。目前美國衣阿華州的EPC分類體系，由于

8、其在土料分類上更加精細(xì)簡便，受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。