【推荐-免费】-卜寺沟水电站库区黄土的湿陷特性初步探讨
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水电站设计
DHPS 第
27卷第
1期
2011年
3月卜寺沟水电站库区黄土的湿陷特性初步探讨
杨凌云1
,李小泉1
,谢光明2
(11中国水电顾问集团成都勘测设计研究院
,四川成都
610072
;21四川省地质工程勘察院岩土水质检测中心
,四川成都
610072)
摘 要
:结合卜寺沟水电站库区黄土湿陷性研究
,从黄土的基本物理、水理及化学性质
,通过单线法和双线法试验
,论证了黄土的
湿陷特性及湿陷基本参数
,对湿陷性进行了初步评价。
关键词
:黄土
;湿陷性
;单线法
;双线法
;湿陷性评价
;土工试验
中图法分类号
:P6421
131 文献标识码
:B 文章编号
:1003-9805(2011)01-0087-04
收稿日期
:2009-12-04
作者简介
:杨凌云(1981-)
,男
,四川达州人
,工程师
,主要从事土工试验及科研工作。1 场地概况
卜寺沟水电站库区黄土场地位于足木足河左
岸
,空间上三面临空
,足木足河在此处形成大拐弯
,
地貌上为缓坡平台堆积地形
,自然坡度一般
5°~
15°
,局部陡坎
,后缘分布高程
2760
m,前缘临河边。
从空间分布及组成物质上看
,主要以冲洪积堆积黄
色含砾黏质粉土和下部砂卵砾石二元结构组成
,并
表现为二级阶地
,地形较平坦
,局部有阶坎。根据现
场调查及所布置的钻孔揭露
,从上至下依次为
:黄色
含砾黏质粉土
,厚
5~
9
m不等
;砂卵砾石层
,厚
6~
16
m不等。其中的黄色含砾黏质粉土层在水库蓄水
后部分位于水下
,因此必须对湿陷性进行研究。其
湿陷性研究和结果对水库水位选择起着十分重要的
作用和影响。
2 基本物理特性及矿化成分
21
1 基本物理性质参数
黄土的颗粒粒径基本属于细粒土
,原位密度试
验宜采用环刀法测得
,土的界限含水率采用联合法
测定
,土的比重采用比重瓶法测定
,土的颗粒分析采
用筛析法和密度计法结合测定。为避免试验产生误
差
,共测试了
6组黄土的物理性质参数。测试成果
见表
1、
2。
由试验测得的参数知
:卜寺沟黄土的干密度在
11
43~
11
54
g/cm3
之间
;孔隙比
01
759~
01
876
;液限261
1
%~
311
0
%;颗粒粒径小于
5
mm含量超过
98
%,小于
01
075
mm含量为
811
94
%~
951
62
%,小
于
01
005
mm含量为
191
28
%~
261
22
%。
表
1 卜寺沟黄土的物理性质参数
试验
编号干密度
/g・
cm-3天然
含水率比重孔隙比液限塑限塑性
指数
111
5051
321
7001
803261
1141
8111
3
211
4551
521
7001
876261
5151
4111
1
311
5471
321
7101
759261
9151
3111
6
ZX111
43121
221
6701
867301
2171
8121
4
ZX211
49101
421
6701
792311
0181
0131
0
ZX311
44111
321
6601
847301
5181
21213
21
2 矿物化学成分分析
共测试了
3组矿物化学成分
,测试成果见表
3。
易溶盐含量对黄土的湿陷影响十分重要
,为了
对比分析此黄土与附近土料的差异
,还进行了附近
土料的化学成分分析
,对比易溶盐指标
,成果见表
4。
从表
4可以看出
,黄土的易溶盐含量平均为
01
13
%,是附近其余几个料场土料易溶盐含量的
21
2~
41
3倍。
本场地区域靠近甘肃
,为进一步论证黄土湿陷
性
,收集了我国山西、陕西、甘肃等湿陷性黄土的资
料
,其易溶盐含量指标见表
5。由表
5可以看出
,此
黄土与甘肃境内黄土水溶盐含量
01
10
%~
01
90
%
较为吻合。
78
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2 卜寺沟黄土的颗粒分析
%
土样
编号颗粒级配组成
/mm
20~
1010~
55~
22~
01
501
5~
01
2501
25~
01
07501
075~
01
005<01
005<5<01
075分类名称
典型土名
分类符号
101
4001
7941
7441
1011
6161
42551
72261
22981
81811
94 含砂低液限黏土
CL
s
201
4701
9441
0431
3511
2861
24581
41251
27981
59831
68 含砂低液限黏土
CLs
301
3601
7311
3411
8301
9971
42681
05191
28981
91871
33 低液限黏土
CL
ZX101
1201
5001
2001
6001
2021
98721
65221
75991
38951
40 低液限黏土
CL
ZX201
1301
2701
4001
6001
2521
99721
56221
80991
60951
36 低液限黏土
CL
ZX301
1301
2601
3001
5001
2021
99751
90191
72991
61951
62 低液限黏土CL
表
3 黄土的化学分析试验成果
试样
编号分析指标
/%
SO2-
4Cl-
HCO-
3CO2-
3Ca2+
Mg2+
K+
+
Na+易溶盐pH1701
61721
697241
0901
001351
67141
231821
7501
1471
8
2851
02781
016551
3501
001001
39241
931911
2801
1271
8
3781
91691
276771
6301
00881
43281
702081
7501
1371
9
表
4 黄土与附近土料易溶盐含量对比
试样编号料场名称易溶盐平均试样编号料场名称易溶盐平均
1
23
MYT1-1
MYT2-2
MYT5-1
DG(黄)
DG(灰黄)卜寺沟黄土
蒙岩
当卡01
14
01
12
01
13
01
06
01
05
01
07
01
06
01
0401
13
01
06
01
05MTC8
MTC11
MTC20
MK19-1
MK20-1
MK22-1
MK27-1木尔宗
马厂01
03
01
03
01
04
01
05
01
07
01
06
01
0501
03
01
06
表
5 湿陷黄土的易溶盐含量比较
%
山西黄土陕西黄土甘肃黄土卜寺沟黄土
0
.02~
01
660
.03~
01
950
.10~
01
9001
12~
01
14
3 单线法黄土湿陷性试验
试验采用的压力等级分别为
25、
50、
100、
150、
200、
300、
400
kPa,每一等级压力下采用一原状试样
,
试样高度
h
0为
20
mm。试验时
,在某级压力下待变
形稳定后的试样高度为
h
1,保持压力不变使试样浸
水
,浸水稳定后试样的高度为
h
2,则某级压力下的
湿陷变形系数δ
s=(
h
1-
h
2)
/h
0。共进行
3组单线
法湿陷性试验
,成果见表
6。
4 双线法黄土湿陷性试验
试验采用的压力等级分别为
50、
100、
200、
300、
400
kPa,每一组湿陷试验需两个试样
,试样高度
h
0表
6 单线法湿陷性试验成果
压力
P/kPa1号试样δ
s2号试样δ
s3号试样δ
s
2501
04301
06801
079
5001
07701
08901
138
10001
08501
09201
159
15001
11501
12201
174
20001
11501
12601
144
30001
13601
13301
174
40001
15801
13601
187
为
20
mm。试验时
,第一个试样在天然含水率状态
下
,在第一级压力(50
kPa)下变形稳定后的试样高
度为
h
1,然后依次分级施加压力到变形稳定
,第
i级
压力下的试样高度为
h
i;第二个试样在天然含水率
状态下
,施加第一级压力变形稳定后浸水
,待湿陷变
形稳定后的试样高度为
h′
1,然后按照第一个试样施
加的压力等级施加各级压力到变形稳定
,试样高度为
h′
i,则第
i级压力下的湿陷变形系数δ
s=(
h
i-
h′
i)
/
h
0。共进行
3组双线法湿陷性试验
,成果见表
7。
88
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