本文關鍵詞：筑壩土料的水利工程性質研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第一章 文獻綜述

1.1 研究背景
新中國成立至今已有六十余年的歷史，經過這六十余年的發(fā)展，中國在政治、經濟、科技、文化等各方面都已經取得了翻天覆地的歷史性變化，特別是改革開放后，國民生產總值從 1978 年的 3645.2 億元增長到了 2008 年的 30.067 萬億元，增長了八十多倍，綜合國力躍居世界第三位，人民生活水平不斷改善和提高，人均國民收入已跨入了中等發(fā)達國家水平。不過也應當看到，由于我國人口多，底子薄，在經濟、科技、文化的發(fā)展程度上與發(fā)達國家相比還存在較大差距，城鄉(xiāng)二元經濟結構的矛盾在日益加劇，東西差距也有擴大的趨勢。為了改變中國這種不協(xié)調的經濟結構，黨中央在本世紀之初提出了西部大開發(fā)戰(zhàn)略，西部大開發(fā)是擴大國內有效需求，實現(xiàn)國民經濟持續(xù)快速增長的重要途徑和戰(zhàn)略舉措，根本目的是要改變目前中國社會經濟上的二元結構，縮小城鄉(xiāng)差距，東西差別，建立和諧中國社會，實現(xiàn)中華民族的偉大復興。在西部大開發(fā)戰(zhàn)略中，水電開發(fā)是其中的重要組成部分，我國西部地區(qū)地勢高差較大，蘊藏有大量的水利水能資源，而且具有極大的開發(fā)潛力，我國水能資源居世界首位，其中大部分集中在四川、貴州、云南、廣西、甘肅和青海等西部省區(qū)，水能資源總量占全國水能資源的 70%以上。但由于受資金和市場等條件的制約，我國水能資源的開發(fā)利用率還不高，特別是西部地區(qū)潛力巨大。
隨著三峽水利水電工程的建成，我國水能資源開發(fā)量有了大幅提升，截至 2008 年底，中國水電總裝機容量雖已達到 1.72 億千瓦，已成為世界上最大的水力發(fā)電國家，但我國水能資源理論蘊藏量為 6.76 億千瓦，其中可開發(fā)量 3.78 億千瓦，目前已開發(fā)量只占全部可開發(fā)裝機總容量的 45%左右，還有許多開發(fā)條件很好的水電資源需盡快開發(fā)。水電是可再生的清潔能源，經濟發(fā)達國家大都把水電發(fā)展放在能源開發(fā)的優(yōu)先位置，我國目前還有 55%的水電資源可以開發(fā)利用，同時東部發(fā)達地區(qū)工業(yè)發(fā)展較快，電力資源短缺，有極大的需求市場，水電資源這種對環(huán)境無污染的天然可再生能源具有廣闊的市場前景，應當及時充分利用，因而國家提出了優(yōu)先發(fā)展水電能源建設的戰(zhàn)略舉措。作為一名水利水電科學研究工作者，應當積極響應，為祖國的水利水電事業(yè)貢獻力所能及的力量。

1.2 研究目的和意義
水利水電工程建設中，土是運用最多的建筑材料，同時也是工程建筑物不可回避的地質環(huán)境，可以說，土是大自然賜予人類最好的天然禮物。水利水電工程中的擋水建筑物─大壩，絕大多數(shù)是由各種土料堆積碾壓而成的，在水泥發(fā)明以前，可以說土是大壩建設唯一的建筑材料，即便是混凝土壩也會用到大量的粗顆粒砂石料作為混凝土骨料。巖石出露地表，在物理、化學、生物等單因素或多因素的共同作用下，形成了性質各異的眾多土類，不同類型的土會存在其相應的工程特性，不同的工程建筑物中，對土的性質的利用也會不同。為了更加全面深入的認識不同天然土的水利工程性質，使土這種天然建筑材料在工程建設中充分發(fā)揮其不同特性，對水利工程建設用土進行理論和試驗研究是一項認識和改造自然的基礎課題。土的研究屬于巖土工程研究范疇，我國巖土工程科學在世界上起步較晚，許多研究還不很成熟，而在水利水電巖土工程中的用土，除了承受普通的垂向荷載外，常常還會承受水的水平荷載或動荷載，因此對土的要求更高。建國初期，由于對土的水利水電工程性質認識不夠全面和深入，所建大壩存在許多設計和施工問題，有 60％左右的中小型土石壩處于病險狀態(tài)。而在目前的建壩過程中，雖考慮到大壩作用的重要性和特殊性，但設計又過度保守，存在極大的浪費現(xiàn)象，這給國家和人民造成了不應有的經濟負擔和損失，加快巖土工程的研究步伐，提高對筑壩土料水利水電工程性質的認識，建設既安全可靠，又經濟合理的水利水電工程，為國家節(jié)約資金，加快社會發(fā)展是水利水電工作者、巖土工作者肩負的歷史使命。開展筑壩土料的水利水電工程性質的深入研究不僅可以豐富水利水電工程、巖土工程科學的學科理論，而且可以直接減輕國家在基礎建設上的經濟負擔，因而具有十分重要的理論指導意義和現(xiàn)實生產意義。

1.3 研究歷史與現(xiàn)狀

1.3.1 研究歷史
筑壩土料的水利工程性質研究是巖土工程科學研究發(fā)展的分支，，是在巖土工程實踐與技術發(fā)展歷史長河中形成的，也必將在這個過程中發(fā)展壯大，可以說，巖土工程研究的歷史與土的水利工程性質研究歷史是一致的。巖土工程國際著名的土力學家 B.BBroms 曾說過:“巖土工程的歷史是非常令人激動的”(高大釗 2001)。巖土工程或巖土科學技術是隨著人類的出現(xiàn)與發(fā)展不斷獲得進步的工程技術，巖土工程活動的歷史可追溯到史前時期，它是人類賴以生存和發(fā)展的必要條件，是經過漫長的知識積累和升華的歷史過程，具有現(xiàn)代意義的巖土工程學科至今還不到一百年的發(fā)展歷史。巖土工程是一門綜合性學科，是在許多其他學科先后發(fā)展了的基礎上逐步融合而形成的，它的形成是一個學科綜合與交叉的過程，在綜合之中又衍生出一些新學科，因此，巖土工程科學包括基本學科和交叉學科兩類，基本學科有土力學與基礎工程學、巖石力學與工程和工程地質學三門主要學科，交叉學科有建筑工程學、礦山工程學、水利工程學等邊緣學科，目前交叉學科還正在形成和發(fā)展。

第二章 土的工程分類與定名

2.1 概述
土的工程分類與定名是地基勘查、設計、施工的前提，是勘察、設計規(guī)范化的首要問題，也是對土進行系統(tǒng)研究的必要條件，土的定名與分類緊密相關。土的分類與定名歷來各國不完全相同，同一國家的不同行業(yè)也存在差異，這使得不同國家和行業(yè)在交流中存在一定分歧，因此土的工程分類與定名成為了巖土工程界普遍關心的問題，是巖土工程標準化的基本內容之一。二十世紀初期，瑞典土壤學家阿太堡提出了土的粒組劃分方法和土的液限、塑限的測定方法為近代土的分類系統(tǒng)形成奠定了基礎。在二十世紀四十年代末五十年代初，土的工程分類已逐步走向成熟，八十年代到九十年代制定的一批規(guī)范發(fā)展和豐富了土的分類系統(tǒng)。五十多年來，我國巖土的分類體系經歷了一個變化發(fā)展的過程，但到二十世紀末，我國的巖土分類尚未達到統(tǒng)一。新中國成立以前，由于我國經濟和科技相對落后，談不上對土進行系統(tǒng)的科學研究，就更談不上對土進行科學的分類與定名。
建國初期，我國的經濟科技建設主要依靠前蘇聯(lián)的幫助，因而各行各業(yè)對巖土的分類與定名主要采用前蘇聯(lián)的巖土分類體系。這個分類體系對粗粒土采用粒度成分分類法，對細粒土則采用塑性指數(shù)分類法，由于這個分類體系未達到標準統(tǒng)一，因此在我國形成了不同的分類標準。為了不同部門間的交流與合作，同時與國際接軌，國家各部委聯(lián)合編寫了一些國家標準，考慮到國外工程標準與我國自然條件相適應的問題，國外工程技術標準與我國技術經濟政策相適應問題，以及國外工程技術標準與我國工程經驗相適應問題，國家規(guī)范中保留了多種分類指標，同時為了發(fā)揮工程人員的能動性，便于科學研究的發(fā)展，規(guī)范中對其中的分類指標或量值有的采取浮動計量�？偟膩碚f，土的分類系統(tǒng)是把不同的土分別安排到各個具有相近性質的組合中去，其目的是為了人們有可能根據(jù)同類土已知的性質去評價相近土的相關工程性質或為工程師提供一個可采用的描述與評價土的方法。

第三章 土的最大干密度研究........... 36-60
    3.1 土的最大干密度有關問題簡介........... 36-39
    3.2 含水率對粘性土的最大干密度控制...........39-44
    3.3 單點擊實法擊實試驗研究........... 44-49
    3.4 超粒徑粗粒土最大干密度試驗研究........... 49-54
        3.4.1 概述........... 49-50
        3.4.2 剔除延伸法試驗研究........... 50-54
        3.4.3 研究結論........... 54
    3.5 超粒徑粗粒土的壓實標準研究...........54-59
    3.6 本章小結...........59-60
第四章 土的水力學性質研究........... 60-80
    4.1 粗粒土的滲透系數(shù)規(guī)律研究........... 60-68
    4.2 粗粒土的滲透變形規(guī)律研究........... 68-73
    4.3 粘土與礫質土的裂縫沖刷試驗........... 73-79
    4.4 本章小結 ...........79-80
第五章 非飽和粘土的剪切與拉伸強度........... 80-90
    5.1 概述........... 80
    5.2 非飽和土的抗拉強度研究現(xiàn)狀........... 80-83
        5.2.1 直接拉伸試驗........... 82
        5.2.2 間接拉伸試驗........... 82-83
    5.3 非飽和粘性土的剪切與拉伸........... 83-89
5.4 本章小結........... 89-90

結論

通過對筑壩土料最大干密度、滲透系數(shù)、滲透變形、裂縫沖刷、抗拉強度等水利工程性質問題的專題研究，總結出以下結論。
（1）筑壩土料的最大干密度主要受擊實功能和含水率兩個因素的影響，在含水率一定的情況下，干密度隨擊實功能增大而增加，但增量逐漸減小。在擊實功能一定的情況下，土體的干密度與含水率緊密相關，二者呈現(xiàn)出正態(tài)曲線關系，在某一適中含水率下土體干密度最大，即存在一個最優(yōu)含水率和最大干密度。土體的最大干密度受含水率的限制，其最大干密度不會超過土體含水率下?lián)魧嵾_到飽和狀態(tài)所限制的干密度，在增大擊實功條件下，土體的最優(yōu)含水率會降低，最大干密度會增大，增大幅度同樣受含水率對干密度的限制。
（2）通過剔除法逐步剔除粗粒土大粒徑料，對剩余料進行了最大干密度試驗的研究，分析了粗粒土最大干密度與剔除量、剩余量之間的關系，得出粗粒土最大干密度與剔除量、剩余量之間存在較強的線性相關規(guī)律。提出以此規(guī)律進行外推，從而間接求出超粒徑粗粒土的最大干密度思想，由于試驗數(shù)據(jù)誤差的絕對性，外推中必然產生累積誤差，根據(jù)不同情況，提出了減小試驗結果外推累積誤差的不同方法。根據(jù)超粒徑粗粒土壓實后密度仍呈不均勻性的特點，對壓實過程中土的干密度變化情況分析，得出超粒徑粗粒土壓實過程是細料處于最后被壓實，壓實后各部分土體仍處于密度極不均勻的結論。提出以剔除巨粒組的細料最大干密度試驗為標準，對施工壓實質量進行細料最小干密度控制的觀點。

參考文獻
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  本文關鍵詞：筑壩土料的水利工程性質研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。