滑動帶消解過渡料層和瀝青混凝土心墻之間鎖定作用的試驗研究

張俊琪

（山西省三門峽庫區建設工程有限公司，山西 運城 044000）

1 工程概況

某電站壩址處控制流域面積6.3 萬km2，多年平均徑流量1 020 m3/s，電站正常蓄水位955 m，總庫容1.5 億m3，裝機總容量700 MW。水電站主要由擋水建筑物、泄水建筑物以及廠區建筑物構成。其中，擋水建筑物擬采用瀝青混凝土心墻堆石壩，初擬壩頂高程960.00 m，最大壩高約72 m，大壩壩體共分為四個不同的材料分區，分別為堆石料Ⅰ區、堆石料Ⅱ區、過渡層區以及瀝青混凝土心墻區。由于過渡料和心墻的瀝青混凝土兩種材料的變形模量差異較大，因此沉降速率和變形量也必然不同，而大壩的過渡層與瀝青混凝土心墻之間存在粗糙且相互咬合的接觸面[1]。所以，過渡料對瀝青混凝土心墻具有較強的鎖定效果，而這種鎖定不利于心墻抵抗剪切變形，如果遭遇較大的剪切作用力，極易誘發局部開裂，如果開裂部位處于水位線下，就會在壓力水劈裂作用下造成開裂程度加深，進而危及大壩安全[2]。因此，在大壩設計中提出在過渡料和瀝青混凝土心墻之間設置由小粒徑散粒體料構成的滑動帶，以降低過渡料對心墻的鎖定作用。本次研究通過模型試驗的方式，驗證滑動帶的作用效果，為大壩結構設計提供理論和實踐支撐。

2 試驗設計

2.1 試驗材料

本次試驗使用的過渡料為最大粒徑60 mm 的破碎砂礫石料，原料取自某水電站項目區。過渡料的表觀密度為2.65 g/cm3，吸水率為0.886%，壓碎率為13.2%，相關指標滿足大壩設計要求。

試驗用瀝青混凝土的瀝青為克拉瑪依90 號A 級瀝青，骨料為項目指定料場的石灰巖塊石經過破碎篩選后的6 級礦料，填料為球磨機磨制的石灰石礦粉。……