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摘 要：土石坝工程的建设发展与筑坝材料发展有密切关系，本文主要介绍各种工程中的防渗涂料，反滤过渡料，坝壳等材料的最新研究成果。同时为了读者更加容易理解其中的内容，会列举贵州省水利工程土石坝建设的工程实例，通过系统的介绍其中的相关内容，帮助读者更好的认识土石坝建设与筑坝材料之间所存在的密切关系，同时希望该材料能够帮助从业人员提供一些参考价值。
关键词：水利工程；土石坝；筑坝材料
中图分类号：TV641 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）36-0152-02
1 概 述
贵州水利发展历史悠久，目前贵州境内依然存在一部分始建于明清时期的水利工程，由此可见贵州发展水利工程的历史和技术成熟度。进入20世纪，为了支持社会经济发展，水利工程人员开始了贵州第一座水电站桐梓天门河水电站及修文河口水電站的修建工作，该工程建设完成后有力的推动了当地经济的发展，同时也为贵州兴建水利工程提供了绝好的参考模板，通过分析该工程的施工要点，工程人员可以清楚了解到在贵州降水时间长，光照条件较差，空气湿度大的自然环境下该采取哪些方式来缓解自然气候带给施工的影响。随着工程人员对于材料的深入研究，近20年贵州省的土石坝工程建设工作有了长足的发展，工程人员依托以往工程建设过程中留下的宝贵施工经验和数据能够应对各类型不同工程，要求不同地质环境不同材料类型，选择最为合适的施工材料，以高质量水平完成既定的工程任务。经过多年来的发展，目前在防渗料，反滤过渡料，壳坝材料等方面已经有了一些成熟的研究成果。
2 防渗料的研究
2.1 膨胀土的研究
在20世纪70年代，贵州省工作人员依照省内所有大型水库大坝的建设过程中遇到的施工材料尤其是土质材料进行了实验比对，通过系统的对比记录，工程人员对于贵州省地区的膨胀土分布情况，有了大致的了解，在同时期还对大坝防渗体应用膨胀土的方法进行了深入研究，该研究成果很快就在升钟水库大坝心墙中进行运用。
2.2 泥岩石渣作防渗
在20世纪80年代，随着社会经济发展，当地经济对于水利工程的需求量增加，在这一时期贵州省内有多个大中型水利工程开始先后建设，在水利工程建设过程中，需要大量的材料，而开采当地土料的行为又对当地的耕地面积造成的影响。基于贵州省北部地区广泛分布有风化砂和泥岩料的事实情况，相关研究人员对于如何利用该材料来替代粘土做防渗料课题进行了深入研究。20世纪90年代中后期，贵州省又在应用风化泥岩做防渗料的基础上，进一步研究了弱风化或新鲜岩石渣作防渗料的研究工作。上述研究成果最终在沉抗水库的建设过程中得到了实施，并且取得了不错的效果。在后续的贵州省水利工程建设过程中以上研究成果很好的帮助工程人员解决了很多具体的施工材料选择以及施工工艺问题，工程人员通过以上材料的指导结合当地实际情况，因地制宜就地取材，利用泥岩石渣料作为防渗料。既节省了施工建设的投入，同时也减少了传统施工建造过程中，对于耕地的影响，取得了较好的社会效益。
2.2 砾质红粘土研究
红土材料在我国南部各个省份作为筑坝材料已经有了一段时间的发展，但是在20世纪80年代，当贵州省面临大型水利工程建设材料问题的选择时面临这一材料却存在一定的疑惑，疑惑的重点主要是对红石的物理特性存在一定的疑虑，担心在建设过程中由于红土材料无法胜任填充材料，造成工程建设任务的延误。其中争议最大的部分是施工人员提前对大桥水库进行了勘测，在此次勘测过程中发现这种天然材料的物理性质，存在密度低，含水高等特性，而且材料内部有大量的孔隙，面对这样的物理特性，是否选择该材料作为防渗料成为了施工人员争论的焦点。为此研究人员专门对级配连续之宽级配砾质红粘土进行了系统研究，其研究的内容主要包括详细分析了红黏土矿物质的材料组成，含水量及配及相应的力学特性。同时对于不同季节红粘土的含水量变化情况，具体含水量和细砂含量，风化程度，都进行了专门研究。经过一系列的研究，最终证明砺质红粘土的物理特性是符合防渗料材料质量要求的，可以作为筑坝材料。在之后的工程建设过程中，经过多次质量检测，发现由该材料所铸的部分各项质量都符合国家相关标准，且在经济效益上达到了不错的效果。此次工程的相应研究成果和工程案例，也作为后续该地区开展大型水利工程师要参考的材料。
3 洪积扇碎石土
贵州省地理位置不在我国五个地震带之内，在历史记载中也没有出现过高强度地震。但是由于贵州省西北部的四川地区地震活动较为频繁，为了保证水利工程的万无一失，在该地区进行水利工程的建设工作，对于项目的抗震等级也有非常高的要求，经过对不同材料不同工艺的对比，最终选择土石坝作为该地区进行水利工程建设的主体类型。在建设过程中，为了保证施工安全，同时尽可能的控制工程造价需要工作人员就地取材。大桥水库利用洪积扇碎石作为主坝面板，此次施工建设的成功案例，也成为后续施工中的参考依据。
4 反滤过渡料的研究
（1）在传统施工过程中，一般工作人员会将过滤层和反滤层进行分层设计，之后随着技术发展工作人员开始尝试利用一种材料来完成上述两个分成的任务，工作人员将其称为反滤过渡层，最终研究成功的连续级配料，在正式实施的过程中，既可以有效的控制工程造价，同时也能够简化施工工序，达到缩减工期的目的。
（2）无论是人工破碎或者是天然鹅卵石反滤过渡料，都应该遵循连续级配的原则，保证充填关系。为了保证工程质量，在施工现场对于反滤过渡料的最大粒径一般有所要求，要求其最大粒径不得大于80mm。
（3）利用破碎带石碴做反滤过渡料，在晃桥水库堆石料厂有宽约45m的挤压破碎带，为了最大程度的利用这些破碎当中的材料，研究人员进行了全面研究，最终发现破碎带石渣可以作为反滤过渡材料，而且其反滤过渡的性能与同类型材料相比没有明显差异，但是破碎带石渣的单价却比人工破碎料节省约75%，可以大幅节省施工过程的材料成本投入。
5 壳坝料的研究
5.1 坝壳用料
土石坝坝坷用料范伟在20世纪70年代已经得到了初步的发展，当时已经包含泥质粉砂岩灰岩、白云岩、沙岩、石英正长岩，砂质页岩，砂卵石等多个品种。
5.2 坝壳料最大干密度
坝壳料填筑干密度是土石坝设计和施工控制中非常重要的一个指标。从20世纪90年代起相关研究者已经对该课题进行了深入研究。随着后续工程建设和研究的深入进行，目前已经形成了一套较为完整的表面振动器法求堆石料最大干密度的办法。
6 结束语
从本文内容可以看出筑坝材料的研究成果，会直接作用到同时期的水利工程建设中，对于筑坝材料研究的水平能够直接在施工建设过程中以施工成本控制和最终的工程质量两方面进行表现。关于筑坝材料的研究工作能够使施工建设人员更加灵活的去应对不同的施工场地环境，提高对不同场地的适应性，同时挖掘出本地材料的使用潜力，减少在材料方面的施工成本投入。随着相关技术的不断发展，在未来，筑坝材料的研究工作还会取得更加深入的成果。
参考文献
[1]陆恩施.四川省水利工程土石坝建设与筑坝材料研究简述[J].四川水力发电，2003（2）：9～10，14.
[2]郑沛溟.尼尔基水利枢纽工程防渗方案及施工技术研究[D].大连理工大学，2001.
[3]白俊光，张发中，陈洪天，等.《碾压式土石坝设计规范》（DL/T5395-2007）[Z].中国水电顾问集团西北勘测设计研究院.武汉大学，2010.
收稿日期：2018-11-15
作者简介：陈代昌（1989-），男，黎族，贵州望谟人，助理工程师，本科，主要从事水利设计工作。
关键词：水利工程；土石坝；筑坝材料
中图分类号：TV641 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）36-0152-02
1 概 述
贵州水利发展历史悠久，目前贵州境内依然存在一部分始建于明清时期的水利工程，由此可见贵州发展水利工程的历史和技术成熟度。进入20世纪，为了支持社会经济发展，水利工程人员开始了贵州第一座水电站桐梓天门河水电站及修文河口水電站的修建工作，该工程建设完成后有力的推动了当地经济的发展，同时也为贵州兴建水利工程提供了绝好的参考模板，通过分析该工程的施工要点，工程人员可以清楚了解到在贵州降水时间长，光照条件较差，空气湿度大的自然环境下该采取哪些方式来缓解自然气候带给施工的影响。随着工程人员对于材料的深入研究，近20年贵州省的土石坝工程建设工作有了长足的发展，工程人员依托以往工程建设过程中留下的宝贵施工经验和数据能够应对各类型不同工程，要求不同地质环境不同材料类型，选择最为合适的施工材料，以高质量水平完成既定的工程任务。经过多年来的发展，目前在防渗料，反滤过渡料，壳坝材料等方面已经有了一些成熟的研究成果。
2 防渗料的研究
2.1 膨胀土的研究
在20世纪70年代，贵州省工作人员依照省内所有大型水库大坝的建设过程中遇到的施工材料尤其是土质材料进行了实验比对，通过系统的对比记录，工程人员对于贵州省地区的膨胀土分布情况，有了大致的了解，在同时期还对大坝防渗体应用膨胀土的方法进行了深入研究，该研究成果很快就在升钟水库大坝心墙中进行运用。
2.2 泥岩石渣作防渗
在20世纪80年代，随着社会经济发展，当地经济对于水利工程的需求量增加，在这一时期贵州省内有多个大中型水利工程开始先后建设，在水利工程建设过程中，需要大量的材料，而开采当地土料的行为又对当地的耕地面积造成的影响。基于贵州省北部地区广泛分布有风化砂和泥岩料的事实情况，相关研究人员对于如何利用该材料来替代粘土做防渗料课题进行了深入研究。20世纪90年代中后期，贵州省又在应用风化泥岩做防渗料的基础上，进一步研究了弱风化或新鲜岩石渣作防渗料的研究工作。上述研究成果最终在沉抗水库的建设过程中得到了实施，并且取得了不错的效果。在后续的贵州省水利工程建设过程中以上研究成果很好的帮助工程人员解决了很多具体的施工材料选择以及施工工艺问题，工程人员通过以上材料的指导结合当地实际情况，因地制宜就地取材，利用泥岩石渣料作为防渗料。既节省了施工建设的投入，同时也减少了传统施工建造过程中，对于耕地的影响，取得了较好的社会效益。
2.2 砾质红粘土研究
红土材料在我国南部各个省份作为筑坝材料已经有了一段时间的发展，但是在20世纪80年代，当贵州省面临大型水利工程建设材料问题的选择时面临这一材料却存在一定的疑惑，疑惑的重点主要是对红石的物理特性存在一定的疑虑，担心在建设过程中由于红土材料无法胜任填充材料，造成工程建设任务的延误。其中争议最大的部分是施工人员提前对大桥水库进行了勘测，在此次勘测过程中发现这种天然材料的物理性质，存在密度低，含水高等特性，而且材料内部有大量的孔隙，面对这样的物理特性，是否选择该材料作为防渗料成为了施工人员争论的焦点。为此研究人员专门对级配连续之宽级配砾质红粘土进行了系统研究，其研究的内容主要包括详细分析了红黏土矿物质的材料组成，含水量及配及相应的力学特性。同时对于不同季节红粘土的含水量变化情况，具体含水量和细砂含量，风化程度，都进行了专门研究。经过一系列的研究，最终证明砺质红粘土的物理特性是符合防渗料材料质量要求的，可以作为筑坝材料。在之后的工程建设过程中，经过多次质量检测，发现由该材料所铸的部分各项质量都符合国家相关标准，且在经济效益上达到了不错的效果。此次工程的相应研究成果和工程案例，也作为后续该地区开展大型水利工程师要参考的材料。
3 洪积扇碎石土
贵州省地理位置不在我国五个地震带之内，在历史记载中也没有出现过高强度地震。但是由于贵州省西北部的四川地区地震活动较为频繁，为了保证水利工程的万无一失，在该地区进行水利工程的建设工作，对于项目的抗震等级也有非常高的要求，经过对不同材料不同工艺的对比，最终选择土石坝作为该地区进行水利工程建设的主体类型。在建设过程中，为了保证施工安全，同时尽可能的控制工程造价需要工作人员就地取材。大桥水库利用洪积扇碎石作为主坝面板，此次施工建设的成功案例，也成为后续施工中的参考依据。
4 反滤过渡料的研究
（1）在传统施工过程中，一般工作人员会将过滤层和反滤层进行分层设计，之后随着技术发展工作人员开始尝试利用一种材料来完成上述两个分成的任务，工作人员将其称为反滤过渡层，最终研究成功的连续级配料，在正式实施的过程中，既可以有效的控制工程造价，同时也能够简化施工工序，达到缩减工期的目的。
（2）无论是人工破碎或者是天然鹅卵石反滤过渡料，都应该遵循连续级配的原则，保证充填关系。为了保证工程质量，在施工现场对于反滤过渡料的最大粒径一般有所要求，要求其最大粒径不得大于80mm。
（3）利用破碎带石碴做反滤过渡料，在晃桥水库堆石料厂有宽约45m的挤压破碎带，为了最大程度的利用这些破碎当中的材料，研究人员进行了全面研究，最终发现破碎带石渣可以作为反滤过渡材料，而且其反滤过渡的性能与同类型材料相比没有明显差异，但是破碎带石渣的单价却比人工破碎料节省约75%，可以大幅节省施工过程的材料成本投入。
5 壳坝料的研究
5.1 坝壳用料
土石坝坝坷用料范伟在20世纪70年代已经得到了初步的发展，当时已经包含泥质粉砂岩灰岩、白云岩、沙岩、石英正长岩，砂质页岩，砂卵石等多个品种。
5.2 坝壳料最大干密度
坝壳料填筑干密度是土石坝设计和施工控制中非常重要的一个指标。从20世纪90年代起相关研究者已经对该课题进行了深入研究。随着后续工程建设和研究的深入进行，目前已经形成了一套较为完整的表面振动器法求堆石料最大干密度的办法。
6 结束语
从本文内容可以看出筑坝材料的研究成果，会直接作用到同时期的水利工程建设中，对于筑坝材料研究的水平能够直接在施工建设过程中以施工成本控制和最终的工程质量两方面进行表现。关于筑坝材料的研究工作能够使施工建设人员更加灵活的去应对不同的施工场地环境，提高对不同场地的适应性，同时挖掘出本地材料的使用潜力，减少在材料方面的施工成本投入。随着相关技术的不断发展，在未来，筑坝材料的研究工作还会取得更加深入的成果。
参考文献
[1]陆恩施.四川省水利工程土石坝建设与筑坝材料研究简述[J].四川水力发电，2003（2）：9～10，14.
[2]郑沛溟.尼尔基水利枢纽工程防渗方案及施工技术研究[D].大连理工大学，2001.
[3]白俊光，张发中，陈洪天，等.《碾压式土石坝设计规范》（DL/T5395-2007）[Z].中国水电顾问集团西北勘测设计研究院.武汉大学，2010.
收稿日期：2018-11-15
作者简介：陈代昌（1989-），男，黎族，贵州望谟人，助理工程师，本科，主要从事水利设计工作。