土石坝心墙掺砾土的渗透特性冻融演化规律试验研究

作者：鲁洋; 刘斯宏^*; 张勇敢; 杨蒙; 王柳江; 李卓

来源：水利学报, 2021, 52(05): 603-611.

DOI：10.13243/j.cnki.slxb.20200755

• 高寒区
• 心墙坝
• 掺砾黏土
• 冻融循环
• 渗透
• 土石细观结构

高土石坝普遍采用掺砾黏土作为心墙区的压实填筑材料,而高寒区土石坝心墙在施工过程中面临严峻的冻融问题。对经历冻融作用后的压实掺砾黏土料开展一系列三轴渗透试验,研究冻融条件下其渗透特性的演化规律。试验结果表明:冻融作用后,掺砾黏土的渗透系数较未冻融时增大,且增加程度受冻融次数、围压、掺砾量和初始含水率等因素影响。随着冻融次数的增加,渗透系数逐渐增大,且在第1～2次冻融过程中增幅最大;低围压和高初始含水率情况下冻融导致的劣化作用更为突出,渗透系数增大更显著;掺砾量对渗透特性冻融演化规律的影响与掺砾黏土内部的土-石细观结构分布密切相关;随着初始含水率的增加,冻融后的渗透系数逐渐增大,但增幅在压实试样处于最优含水率的干侧时较大,而在湿侧时则较小一些。研究结果可为高寒季冻区高土石坝的防渗设计和冬季施工过程的冻融防控提供一定的指导依据。

• 单位
  河海大学; 南京水利科学研究院