[发明专利]土石坝防渗体及其建造方法

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，具体涉及一种土石坝防渗体及其建造方法。

背景技术

《碾压式土石坝设计规范》(DL/T5395-2007)中对填筑防渗体砾石土要求：“粒径大于5mm的颗粒含量不宜超过50％，0.075mm以下的颗粒含量不应小于15％，且小于0.005mm的颗粒(即黏粒)含量不宜小于8％。”《水电水利工程天然建筑材料勘察规程》中对填筑防渗体砾石土要求：“粒径大于5mm的颗粒含量不宜大于50％，0.075mm以下的颗粒含量不应小于15％，且小于0.005mm的颗粒(即黏粒)含量在全级配中宜不低于6％～8％，击实后渗透系数小于1×10^-5cm/s。”可见，当料场的砾石土中的黏粒含量低于上述要求时，渗透系数往往无法满足要求，因此，本领域技术人员通常不会考虑采用该砾石土作为建造土石坝的原料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种由黏粒含量较低的砾石土原料所建造并满足渗透系数要求的土石坝防渗体以及该防渗体的建造方法。

本发明的土石坝防渗体由以下方法建造而成，该方法包括的步骤为：a、选择砾质土原料：所选的砾质土原料中含有粒径从0.002mm～200mm的各种颗粒，且粒径＜0.005mm的颗粒含量为3.5％～5.5％；b、对上述砾质土原料进行筛选，剔除粒径＞80mm颗粒，得到每单位重量的砾质土中粒径≤5mm的颗粒含量为41.1％～69.1％，粒径≤0.075mm的颗粒含为11.5％～36.6％，粒径＜0.005mm的颗粒含量为5.2％～7.0％的防渗料；c、将上述防渗料填筑并压实形成土石坝防渗体，使压实后该防渗体的砾质土干密度为2.30(g/cm³)～2.36(g/cm³)。

土石坝防渗体的建造方法，包括的步骤为：a、选择砾质土原料：所选的砾质土原料中含有粒径从0.002mm～200mm的各种颗粒，且粒径＜0.005mm的颗粒含量为3.5％～5.5％；b、对上述砾质土原料进行筛选，剔除粒径＞80mm颗粒，得到每单位重量的砾质土中粒径≤5mm的颗粒含量为41.1％～69.1％，粒径≤0.075mm的颗粒含为11.5％～36.6％，粒径＜0.005mm的颗粒含量为5.2％～7.0％的防渗料；c、将上述防渗料填筑并压实形成土石坝防渗体，使压实后该防渗体的砾质土干密度为2.30(g/cm³)～2.36(g/cm³)。

本发明所选择的砾质土原料为黏粒含量较少的宽级配砾质土，该原料已超过国际上统计的筑坝心墙料下线，因此本领域技术人员通常不会考虑使用这种原料来建造土石坝防渗体。试验表明，由于本发明采取了对砾质土最大粒径的控制及砾质土夯实程度的控制，使防渗体的防渗指标超出现行《碾压式土石坝设计规范》和《水电水利工程天然建筑材料勘察规程》的要求。本发明首次将黏粒含量较少的宽级配砾质土作为原料建造土石坝防渗体，已超越现行规范，拓宽了料源选择范围，可供类似工程参考。

具体实施方式

实施例1

所选的砾质土原料中含有粒径从0.002mm～200mm的各种颗粒，且粒径＜0.005mm的颗粒含量为3.5％；对上述砾质土原料进行筛选，剔除粒径＞80mm颗粒，得到每单位重量的砾质土中粒径≤5mm的颗粒含量为46.6％，粒径≤0.075mm的颗粒含量为17.0％，粒径＜0.005mm的颗粒含量为4.6％的防渗料；将上述防渗料填筑并高功能(2400kJ/m³)压实形成土石坝防渗体，使压实后该防渗体的砾质土干密度为2.32g/cm³。经测试，该防渗体渗透系数为4.8×10^-6Cm/s。

实施例2

所选的砾质土原料中含有粒径从0.002mm～200mm的各种颗粒，且粒径＜0.005mm的颗粒含量为4.0％；对上述砾质土原料进行筛选，剔除粒径＞80mm颗粒，得到每单位重量的砾质土中粒径≤5mm的颗粒含量为41.8％，粒径≤0.075mm的颗粒含量为16.1％，粒径＜0.005mm的颗粒含量为5.2％的防渗料；将上述防渗料填筑并高功能(2550kJ/m³)压实形成土石坝防渗体，使压实后该防渗体的砾质土干密度为2.30。经测试，该防渗体渗透系数为3.7×10^-6Cm/s。

实施例3

所选的砾质土原料中含有粒径从0.002mm～200mm的各种颗粒，且粒径＜0.005mm的颗粒含量为4.3％；对上述砾质土原料进行筛选，剔除粒径＞80mm颗粒，得到每单位重量的砾质土中粒径≤5mm的颗粒含量为51.1％，粒径≤0.075mm的颗粒含量为21.9％，粒径＜0.005mm的颗粒含量为5.5％的防渗料；将上述防渗料填筑并高功能(2740kJ/m³)压实形成土石坝防渗体，使压实后该防渗体的砾质土干密度为2.31。经测试，该防渗体渗透系数为1.2×10^-6Cm/s。