人工砂在青海省平安县牙扎水库工程 大坝反滤料中的应用

魏昌明　马海旺

摘 要：青海省平安县牙扎水库工程拦河建筑物为壤土心墙坝，笔者根据防渗体土料的特性，在优选勘察阶段采用了规范滤层准则，设计出反滤层级配上下包线，并将人工砂作为大坝工程的反滤料。同时经过试验的论证，试验结果满足反滤料渗透要求。希望本文的阐述能够为同类工程研究提供一些意见上的参考，如有不足之处，还望同行能够给予斧正。

关键词：人工砂 大坝反滤料 应用

中图分类号：TV62 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）09（b）-0056-02

1 工程简介

青海省平安县牙扎水库工程主要由大坝、溢洪道和导流放水洞等组成。

该大坝呈东西向布置，坝型为壤土心墙砂壳坝，最大坝高57.30m，坝顶长度308.43m。上游坝坡取1∶2.25，高程2727.95m处设一马道，马道宽2m；下游坝坡1∶2.0，高程2721.70m设一马道，马道宽2m。坝体共分为5个填筑区。第Ⅰ区为砂砾石坝壳区，位于大坝上、下游区；第Ⅱ区为壤土心墙区；第Ⅲ区为砾质土、碎石土区，位于大坝下游干燥区；第Ⅳ区为坡积粉土夹砾质土混合料区，位于大坝心墙上游至围堰之间死水位以下区域；第Ⅴ区为下游排水区，采用棱体排水，选用块石料填筑。

2 反滤料在壤土心墙坝中的作用

土质防渗体（包括心墙、斜墙、铺盖和截水槽等）与坝壳和坝基透水层之间以及下游渗流出逸处，如不满足反滤要求，均必须设置反滤层。

土石坝设置反滤层，其目的是为了提高抗渗破坏能力，防止各类渗透变形，特别是防止管涌。设置反滤层要遵守的原则是：（1）被保护土的颗粒不得穿过反滤层。（2）各层颗粒不得发生移动。（3）相邻两层间，较小的一层颗粒不得穿过较粗一层的空隙。（4）反滤层不能被堵塞，而且应该具有足够的透水性，以保证排水畅通。（5）应保证耐久、稳定，其工作性能和效果应不随时间的推移和环境的改变而遭受破坏。（6）质地严密，抗水性和抗风化性能满足工程运用的要求。

3 适配及分析

（1）青海省平安县牙扎水库工程反滤料双包线设计过程要求：根据壤土心墙颗分试验得出d85=0.078mm，即9d85=0.702，故D15≤0.702。

4 试验论证

反滤料掺配完成以后我们委托试验室对其渗透性进行试验论证，试验结果满足反滤料渗透要求。

5 结论

（1）本次反滤料掺配采用“先筛分后掺配使用”的方法解决级配不良的问题，其中应该注意的是要保证石粉含量不能超标，否则反滤料渗透系数可能会变小，从而影响反滤层的透水性，使大坝耐久性变差。

（2）本工程库区河床无砂石料料源并且砂砾石筛分后颗粒级配不连续砂料要全部外购。在反滤料掺配时工程区100km内无合适的料源并且采购砂料成本很高。针对此状况项目人员详细分析并对筛分系统调整和改良采用人工砂（料源为山体开炸料）作为反滤料，对筛分料通过掺配质量达到合格。

（3）通过计算购买河砂费用720万元人工砂生产成本320万元，则节约成本400万元。

参考文献

[1] 李晓晖，张峰.水库粘土斜心墙堆石坝反滤层渗透稳定性探讨[J].水利水电技术，2008（10）：56-58.

[2] 张朝辉，李振.水流对土石坝心墙裂缝在反滤层保护下的冲蚀特性[J].西北农林科技大学学报：自然科学版，2003（4）：101-103.

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