土石坝中土石料的物理力学性质

摘要

随着筑坝技术的发展,近代的高土石坝大量地使用了当地的粗颗粒土石料(以下简称土石料)。铁路、公路以及一些高层、重型建筑物,目前也遇到了此类材料的问题。“土石料”一词,一般泛指诸如砂卵石、石料、石碴料、风化料、砾质土、冰磺土以至人工掺合土等粗颗粒的土石材料。其最大粒径一般都超过75(60)毫米而达到600甚至800毫米以上。近年来，由于筑坝技术的发展，对筑坝材料的要求已逐渐放宽。土石料中的物理力学性质对土石坝的设计，施工有很大的影响，所以我们要修好土石坝，必须研究清楚土石坝的各种物理力学性质。

关键字

土石料砂卵石石碴料风化料物理力学性质

类型

土石坝常按坝高、施工方法或筑坝材料分类。

土石坝按照坝高分类，土石坝按坝高可分为：低坝、中坝和高坝。我国《碾压式土石坝设计规范》（SL 274-2001）规定：高度在30米以下的为低坝；高度在30米～70米之间的为中坝；高度超过70米的为高坝。

土石坝按其施工方法可分为：碾压式土石坝；冲填式土石坝；水中填土坝和定向爆破堆石坝等。应用最为广泛的是碾压式土石坝。

按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类，碾压式土石坝可分为以下几种主要类型：

1）、均质坝。坝体断面不分防渗体和坝壳，基本上是由均一的黏性土料（壤土、砂壤土）筑成。

2）、土质防渗体分区坝。即用透水性较大的土料作坝的主体，用透水性极小的黏土作防渗体的坝。包括黏土心墙坝和黏土斜墙坝。防渗体设在坝体中央的或稍向上游且略为倾斜的称为黏土心墙坝。防渗体设在坝体上游部位且倾斜的称为黏土斜墙坝，是高、中坝中最常用的坝型。

3）、非土料防渗体坝。防渗体由沥青混凝土、钢筋混凝土

或其他人工材料建成的坝。按其位置也可分为心墙坝和面板坝。

1 砂卵石：对于浑圆状颗粒，分为圆砾石、卵石、漂石、砾石土、砂卵石等；对棱角状颗粒，分为角砾石、碎石、块石、碎石土等。鹅卵石，取自经历过千万年前的地壳运动后由古老河床隆起产生的砂石山中，经历着山洪冲击、流水搬运过程中不断的挤压、摩擦。在数万年沧桑演变过程中，它们饱经浪打水冲的运动，被砾石碰撞磨擦失去了不规则的棱角，又和泥沙一道被深埋在地下沉默了千百万年。主要化学成分是二氧化硅，其次是少量的氧化铁和微量的锰、铜、铝、镁等元素及化合物。它们本身具有不同的色素，如赤红者为铁，蓝者为铜，紫者为锰，黄色半透明为二氧化硅胶体石髓，翡翠色含绿色矿物等等；由于这些色素离子溶入二氧化硅热液中的种类和含量不同，因而呈现出浓淡、深浅变化万千的色彩，使鹅卵石呈现出黑、白、黄、红、墨绿、青灰等色系。鹅卵石被广泛应用于公共建筑、别墅、庭院建筑、铺设路面、公园假山、盆景填充材鹅卵石料、园林艺术和其它高级上层建筑。它既宏扬东方古老的文化，又体现西方古典、优雅，返朴归真的艺术风格。鹅卵石还为净水、污水处理、电力、园林等项工程提供了优质材料。还为陶瓷、精密铸造、造纸、喷磨、化工、单晶硅、国防等提供原辅材料。

2 石料做建筑、雕刻等材料用的岩石或与岩石相似的物质。石料泛指所有的能作为材料的石头

常用石料

1.道路路面建筑用石料制品：高级铺砌用整齐块石，路面铺砌用半整齐块石，铺砌用不整齐块石，锥形块石。

2.桥梁建筑用主要石料制品：片石、块石、方块石、粗料石、镶面石等。

3.另用于建筑雕塑方面的，例如石雕，砂岩雕塑采岩艺术，文化石，砂制品等等，都可以统称石料。雕塑，主要是针对较大块的石头，进行人工雕琢，修饰，甚至上色等等。

技术标准

道路与石料生产线中桥梁建筑物，既受到车辆荷载的复杂力系作用，又受到各种复杂的自然因素的恶劣影响，所以，用于修建与桥梁的材料，不仅要具备有一定的力学性能，同时，还要有在恶劣的自然因素的作用下，不产生明显强度下降的内疚性。这就要求道路材料应具备以下几方面性质：