浅析土石坝除险加固中回填土料的选用
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本身就达不到设 计要求 ，最 后经过 专家会 审 ，同意设计 指
粉质黏土与黏土样本的均值 、极差 、方 差 及变 异系数 见表 ３ 。
标 下降为 １４ ｃ ３ ．５ ｍ ，但要求 施工单 位严 格控制施 工工 艺。
因为施工成本 的增 加 ，最后 工程施 工投 资达 到 ２５万元 左 ６
据。在一般力学指标基 本满 足工程力 学性质 的情况下 ，最 大干密度、最优含水率 即作 为 回填 土料选择 的主要控 制指
２ ２ 粉质 黏土与 黏土 的基 本特征 分析 ．
由表 １ 、２中可以直观地发现粉质黏土与 黏土的分散度 Ｄ均 ＜ ０ ３ ％，根据 规范确 定其均 为非分 散性 土 ；渗透 系数 均 ＜１０ ．Ｅ一５ ，满足作为防渗体土料的要求 ；另观 察土料 的 有机 质、水溶盐含 量等可 以确认粉质 黏土与 黏土均 满足基 本用料前提。 再来分析选用 料的基本 力学指标 ，从 表 ２可 以得 出黏
（ ．宁波 市水利水 电规 划设 计研 究 院 ，浙 江 宁波 １
３５ ９ ； １ １２
２ ．宁波清源工程检测试验有限公司，浙江 宁波 ３５９） １１ ２
摘 要 ：土石坝除险加固中 ，为 了改善土坝的密实度 ，降低其透水性 和压缩性 ，现常采取填土夯 实、套井
．
回填等工程措施 。而 回填土料的选择则直接决定 了工程投 资成本 高低及施工 的难易程度 。通过 １年多 的试验 对 比，发现粉质黏土较黏土更容易施工控制 ，更具有相关稳定性 。 关键词 ：回填土料 ；最大干密度 ；最优含水率 中图分类号 ：Ｔ ４ １ Ｕ １ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１０．０Ｘ（００ ０．０２０ ０８７ １ ２ １ ）２０２－２ 性的黏土和粉质黏 土进行总结 比较 ，结 果见 表 １ 。主要 、２
处理材料 。
来宁波地 区几种较为典 型的回填土料为例 ，对比较有代表
表 １ 试 验成 果表
收稿 日期 ：２０ －８１ ０９０ — ５
作者简 介 ：陈鹤 栋 （９ １一） １８ ，男 ，助理 工程 师 ，大 学本 科 ， 主要从事岩土工程试验检测、水土保持监测方面的研究 。
・
２２ ・
粉质 黏土大 ， 映出黏土个 样之 间 比较 离散。 反 粉质 黏土最 大
＼
１７ ．０
１６ ．５
干密度 ｐ 的样本分布 区间为 １６％ ～ １７ ｃ ￣ 最优含 妇 ．１ ．３ｅ ｍ ， ｇ 水率 的样本分布区间为 １ ．％ ～２ ．％ ； ８９ ２ １ 而黏土最大干密 度 Ｉ 的样本 分布区间为 １３ １４ ｃ ３最优含水 率 Ｄ ．３ ．５ ｍ ， 的样本分布区间为 ２ ．％ ～３ ．％。 常按规范要求 ３ 土 ９３ ４８ 通 级 坝 就要达到 ９ ％ ～９ ％ ， ６ ８ 干密度 ｐ 需要大 于 １４ ０ ． ０～１５ ．０
研究 ２ 个变量 的相关 性是 ，最 直观 的办法便 是选取 直 角坐标系 ，对相关变 量作散点 图分析观察 ，看 其散点 的关
系趋势 （ 图 １ ） 见 、２ 。
１７ ． ５
一 ∑ （ ）变异系wenku.baidu.com ＝ 均引白 粕一 ； 文献Ｅｉ ｌ。
由表 ３ 以直观的发现黏土的极差 Ｒ 和方差 等都 比 可
第２ 期 总 第 １８ ６ 期 ２１ ００年 ３ 月
浙 江 水 利 科 技 ＺｅａｇＨ ｄｏ ｃｎ ｓ ｈｊ ｎ ｙｒｔ ｈｉ ｉ ｅ ｃ
Ｎｏ． ２ Ｔ ｔｌＮｏ． １ ８ ｏａ ６
Ｍａｃ ０ ０ ｒｈ ２ １
浅 析 土 石 坝 除 险加 固 中回填 土料 的选 用
陈鹤栋 ’ ，何财 胜 ，缪 鹏’
１ 问题 的提 出
在工程 回填土 料选择 中 ，常利用 于密 度 、压 实度 、分
分析 了土 料的分散 性、垂 直压缩 系数 、渗透性 、最 大干 密
度 、最优含水率等质量指标 。
散性 、渗透性 、剪切 、固结 等指标作 为 回填 土料质 量检验 指标 ，并作为选择 回填土 、夯实 次数等施 工技术 的主要依
表 ３ 样本 统计 特性表
土的类别 指标名称 均值 极差 Ｒ 方差 Ｓ 变异系数 ｃ ｖ
右 ，工程投资仅 因此就增加 了 ６ ％。
２． 最 大干 密度和最 优含 水率 的相关 性分析 ４
通过分析这 ２个 变量之 间 的相 关性 ，可 以判定何 种 土
＂
喀
质更具有 相对 稳 定性。通 常 １ 土 坝 回填需 要大 量 土料 ， 座
９
所以 １ 个供应土质 的料场 通常需 要有 足够 的土料储量 ，而
天然土料具有 明显 的各 向异性 ，因此土质 的相对稳定 性关
系 到回填土坝土质的均一性和稳定性 。
表中 样 平 值 ÷ 日 极 ＝ ｒ— ； 差Ｓ ＝ ： 本 均 ＝“∑ ； 差Ｒ Ｘｘ ａ 方 ２ ａ
＇ ｎ
标 ，而土料 的选择则直 接决定 了工 程的成败 和施工成 本的 高低 。
２ 试验分析
２ １ 试验成 果 ．
由于天然土料因颗粒 组成较 为复 杂而存在较 多的衍 生 土种类 ，比如含砾粉质黏土、含砂粉质黏土 、黏土质砂等 ， 这些均为粉质 黏土 、黏土 的衍生 种类。为此 ，我们 以多年
总第 １８ ・ ６期 浙江水 利科技 ・００ ２ １年第２ 期
２ ３ 最大 干密度 与最优 含 水率 的工程影 响 ．
在此 ，重点分析 以下 ２种土料 最大 干密度 与最优 含水
率的关系。
１５ ｃ ３ ． ０ ｒ ，渗透系数为 １０ ｎ ．Ｅ一５ 。在施工 前期 大量检 测得 平均干密度为 １４ ，Ⅱ ．３ｇｃ ，渗透 系数 为 ４８ ．Ｅ一７ 。由于土质
土的垂直压缩系数 要明显 的大于粉 质黏 土 ，甚 至个别 黏土 达到 了高压缩性土 的界 限；在抗 剪试验 中发 现黏土 的抗 剪
强度基本要小 于粉质 黏土 ，抗剪性 能相对 较差。 由此 可以
得 出当处理高坝时 ，选 用粉质黏 土作为 选用土 料明显较 黏 土更为安全可 靠。特别是 高压缩性 红黏土 ，不 宜做为 高坝
粉质黏土与黏土样本的均值 、极差 、方 差 及变 异系数 见表 ３ 。
标 下降为 １４ ｃ ３ ．５ ｍ ，但要求 施工单 位严 格控制施 工工 艺。
因为施工成本 的增 加 ，最后 工程施 工投 资达 到 ２５万元 左 ６
据。在一般力学指标基 本满 足工程力 学性质 的情况下 ，最 大干密度、最优含水率 即作 为 回填 土料选择 的主要控 制指
２ ２ 粉质 黏土与 黏土 的基 本特征 分析 ．
由表 １ 、２中可以直观地发现粉质黏土与 黏土的分散度 Ｄ均 ＜ ０ ３ ％，根据 规范确 定其均 为非分 散性 土 ；渗透 系数 均 ＜１０ ．Ｅ一５ ，满足作为防渗体土料的要求 ；另观 察土料 的 有机 质、水溶盐含 量等可 以确认粉质 黏土与 黏土均 满足基 本用料前提。 再来分析选用 料的基本 力学指标 ，从 表 ２可 以得 出黏
（ ．宁波 市水利水 电规 划设 计研 究 院 ，浙 江 宁波 １
３５ ９ ； １ １２
２ ．宁波清源工程检测试验有限公司，浙江 宁波 ３５９） １１ ２
摘 要 ：土石坝除险加固中 ，为 了改善土坝的密实度 ，降低其透水性 和压缩性 ，现常采取填土夯 实、套井
．
回填等工程措施 。而 回填土料的选择则直接决定 了工程投 资成本 高低及施工 的难易程度 。通过 １年多 的试验 对 比，发现粉质黏土较黏土更容易施工控制 ，更具有相关稳定性 。 关键词 ：回填土料 ；最大干密度 ；最优含水率 中图分类号 ：Ｔ ４ １ Ｕ １ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１０．０Ｘ（００ ０．０２０ ０８７ １ ２ １ ）２０２－２ 性的黏土和粉质黏 土进行总结 比较 ，结 果见 表 １ 。主要 、２
处理材料 。
来宁波地 区几种较为典 型的回填土料为例 ，对比较有代表
表 １ 试 验成 果表
收稿 日期 ：２０ －８１ ０９０ — ５
作者简 介 ：陈鹤 栋 （９ １一） １８ ，男 ，助理 工程 师 ，大 学本 科 ， 主要从事岩土工程试验检测、水土保持监测方面的研究 。
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２２ ・
粉质 黏土大 ， 映出黏土个 样之 间 比较 离散。 反 粉质 黏土最 大
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１７ ．０
１６ ．５
干密度 ｐ 的样本分布 区间为 １６％ ～ １７ ｃ ￣ 最优含 妇 ．１ ．３ｅ ｍ ， ｇ 水率 的样本分布区间为 １ ．％ ～２ ．％ ； ８９ ２ １ 而黏土最大干密 度 Ｉ 的样本 分布区间为 １３ １４ ｃ ３最优含水 率 Ｄ ．３ ．５ ｍ ， 的样本分布区间为 ２ ．％ ～３ ．％。 常按规范要求 ３ 土 ９３ ４８ 通 级 坝 就要达到 ９ ％ ～９ ％ ， ６ ８ 干密度 ｐ 需要大 于 １４ ０ ． ０～１５ ．０
研究 ２ 个变量 的相关 性是 ，最 直观 的办法便 是选取 直 角坐标系 ，对相关变 量作散点 图分析观察 ，看 其散点 的关
系趋势 （ 图 １ ） 见 、２ 。
１７ ． ５
一 ∑ （ ）变异系wenku.baidu.com ＝ 均引白 粕一 ； 文献Ｅｉ ｌ。
由表 ３ 以直观的发现黏土的极差 Ｒ 和方差 等都 比 可
第２ 期 总 第 １８ ６ 期 ２１ ００年 ３ 月
浙 江 水 利 科 技 ＺｅａｇＨ ｄｏ ｃｎ ｓ ｈｊ ｎ ｙｒｔ ｈｉ ｉ ｅ ｃ
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浅 析 土 石 坝 除 险加 固 中回填 土料 的选 用
陈鹤栋 ’ ，何财 胜 ，缪 鹏’
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在工程 回填土 料选择 中 ，常利用 于密 度 、压 实度 、分
分析 了土 料的分散 性、垂 直压缩 系数 、渗透性 、最 大干 密
度 、最优含水率等质量指标 。
散性 、渗透性 、剪切 、固结 等指标作 为 回填 土料质 量检验 指标 ，并作为选择 回填土 、夯实 次数等施 工技术 的主要依
表 ３ 样本 统计 特性表
土的类别 指标名称 均值 极差 Ｒ 方差 Ｓ 变异系数 ｃ ｖ
右 ，工程投资仅 因此就增加 了 ６ ％。
２． 最 大干 密度和最 优含 水率 的相关 性分析 ４
通过分析这 ２个 变量之 间 的相 关性 ，可 以判定何 种 土
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质更具有 相对 稳 定性。通 常 １ 土 坝 回填需 要大 量 土料 ， 座
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所以 １ 个供应土质 的料场 通常需 要有 足够 的土料储量 ，而
天然土料具有 明显 的各 向异性 ，因此土质 的相对稳定 性关
系 到回填土坝土质的均一性和稳定性 。
表中 样 平 值 ÷ 日 极 ＝ ｒ— ； 差Ｓ ＝ ： 本 均 ＝“∑ ； 差Ｒ Ｘｘ ａ 方 ２ ａ
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２ 试验分析
２ １ 试验成 果 ．
由于天然土料因颗粒 组成较 为复 杂而存在较 多的衍 生 土种类 ，比如含砾粉质黏土、含砂粉质黏土 、黏土质砂等 ， 这些均为粉质 黏土 、黏土 的衍生 种类。为此 ，我们 以多年
总第 １８ ・ ６期 浙江水 利科技 ・００ ２ １年第２ 期
２ ３ 最大 干密度 与最优 含 水率 的工程影 响 ．
在此 ，重点分析 以下 ２种土料 最大 干密度 与最优 含水
率的关系。
１５ ｃ ３ ． ０ ｒ ，渗透系数为 １０ ｎ ．Ｅ一５ 。在施工 前期 大量检 测得 平均干密度为 １４ ，Ⅱ ．３ｇｃ ，渗透 系数 为 ４８ ．Ｅ一７ 。由于土质
土的垂直压缩系数 要明显 的大于粉 质黏 土 ，甚 至个别 黏土 达到 了高压缩性土 的界 限；在抗 剪试验 中发 现黏土 的抗 剪
强度基本要小 于粉质 黏土 ，抗剪性 能相对 较差。 由此 可以
得 出当处理高坝时 ，选 用粉质黏 土作为 选用土 料明显较 黏 土更为安全可 靠。特别是 高压缩性 红黏土 ，不 宜做为 高坝