土石壩壩體土抗剪強度現場測試結果的分析研究

韓素麗

（山西省水利水電科學研究院 山西太原 030002）

1 松塔水電站工程概況

松塔水電站土石壩位于山西省壽陽縣松塔鎮下游，所屬的河流水系為汾河水系瀟河支流松塔河，大壩壩址上游控制流域面積1 174 km2。土石壩壩型選擇為均質土壩，最大壩高62.60 m，壩頂長539.0 m，頂寬10 m，壩頂上游側設1.2 m高的漿砌石防浪墻；上游壩坡為 1:2.75、1:3.0、1:3.5，下游壩坡為 1:2.75、1:3.0、1:3.0；大壩上下游均各設兩條2.0m寬的馬道；上游壩坡設干砌石護坡，下游壩坡設混凝土塊護坡。壩體防滲采用黏土截水槽，截水槽的黏土性能與壩體填土性能一致；槽底達壩基強風化基巖下限，底寬6.0m，上、下游邊坡均為1:1.5。本文基于松塔水電站土石壩現場取樣的三軸試驗測試結果，參考項目初步設計中相關數據，對壩體壩坡的穩定性進行分析。大壩的斷面示意圖見圖1。

圖1 大壩斷面示意圖

2 材料與方法

2.1 試驗方法

三軸固結不排水試驗（簡稱多樣剪）是根據摩爾—庫倫破壞準則測定土的強度參數（凝聚力和內摩擦角）。試驗方法為：選取一圓柱體試樣，先在其四周施加一周圍壓力（即小主應力），隨后逐漸增加大主應力直至破壞為止。根據破壞時的大主應力、小主應力，繪摩爾圓一組，摩爾圓的包線就是抗剪強度與法向應力的關系曲線。通常以近似的直線表示，其傾角為內摩擦角以c表示，在縱軸上的截距為粘聚力以φ表示。試驗執行參考《土工試驗方法標準（GB／T 50123—1999）》，加荷采用試樣多次分級加荷法，累計的軸向應變不超20%。

2.2 儀器設備

試驗儀器采用KTG全自動應變控制式三軸壓縮儀（A型），儀器系統由試驗機、壓力室、試驗及控制系統、周圍控制系統、反壓控制系統、主應力差量測系統、孔隙壓力傳感器、排水傳感器、體變傳感器、數據采集處理軟件等組成。……