【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

,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

,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

01

005

mm含量为

191

28

%~

261

22

%。

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

,收集了我国山西、陕西、甘肃等湿陷性黄土的资

,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

© 1994-2011 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net表

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

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

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

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

,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

20

mm。试验时

,第一个试样在天然含水率状态

,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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