小水井水庫壩料設計

許建生

(涼山州水利水電勘測設計研究院,四川西昌,615000)

小水井水庫是涼山州會理縣的一項中型水庫,總庫容1690.1萬m3,有效庫容1438.1萬m3,最大壩高42m,灌溉面積2480hm2,大壩壩型為鋼筋混凝土面板礫質土壩。壩體填筑料所需礫質土產自下游亂臟崗,儲量十分豐富,據地勘資料查明,儲藏厚度20m～80m,考慮到方便運輸,只需采用表層以下10m厚即有可采儲量135.2萬m3,適合機械化大強度開挖,而且基本上不含腐質土等雜質。水平沉積具有平面分選性,當立面方式開挖時,就會均勻拌合,克服了水平分選特征。如此良好的壩體材料是否可以用于上壩呢?為此我們做了認真細致的分析設計,現簡述如下。

經土力學試驗(試驗附件略),確定亂臟崗土料為礫質壤土,其主要物理力學指標為:①最大干容量,試驗最小值1.75g/cm3,最大值2.0g/cm3,試驗室經加入含礫量校正后,建議最大干容量為1.89±0.02g/cm3,設計采用1.92g/cm3;②摩擦角。試驗中8個土樣最大摩擦角為35°,最小值為23.67°,平均值31.2°,設計值取31°;③粘結力。試驗值5.4g/cm2,最小值2.7g/cm2,設計值1.5g/cm2;④滲透系數(2mm以下粒徑)。最大值4×10-6cm/s,最小值7×10-7cm/s,平均值3.7×10-6cm/s。由于試驗時剔除了2.0mm以上礫石顆粒,其值可以認為偏小,設計時采用增大兩個數量級選用,設計值為4×10-6cm/s;⑤最優含水量。試驗最大值為15.3%,最小值為12.0%,平均值為13.7%,設計值采用14%。

由于大壩較高(42m),工程又處在高震區,因此需要對大壩壩殼料進行地震時的液化判別,增加工程的安全性和可靠性。

初判①:規范確定土料粒徑大于5mm的重量占總重的70%,不會被地震液化,上述壩殼料粒徑大于5mm的僅占20%,因此地震時有被液化的可能性。……