堆石成果

『壹』 剪切模量的筑坝石料

工开采的碎石(堆石料)是堆石坝主要的筑坝材料，为了较好地把握堆石料的等效动剪切模量和等效阻尼比特性，为堆石坝地震反应分析时的材料参数选取提供依据，笔者采用新研制的高精度大型液压伺服三轴仪[1]，对若干堆石坝工程的十余种模拟堆石料进行等效动剪切模量与等效阻尼比试验，按统一的经验公式进行必要的参数换算或均化处理，给出了堆石料最大等效动剪切模量的估算式，并将其与国内外8座堆石坝现场弹性波试验深入比较，对各种堆石料的等效动剪切模量、等效阻尼比与动剪应变幅的依赖关系进行综合分析，给出试验的统计结果，建议了归一化等效动剪切模量与动剪应变幅以及等效阻尼比与动剪切应变幅关系的取值范围。 本文试验用料均为人工开采的堆石料，根椐实际工程设计级配要求和三轴仪试样直径模拟的试料级配曲线如图1所示。其中，公伯峡堆石坝的3种主堆石料采用的是同一种级配曲线。表1列出各试料的岩性、平均粒径、不均匀系数、初始孔隙比以及围压等试验条件。除了瀑布沟和关门山堆石料外，其它堆石料的试验均在等向固结条件下进行，振动时采用不排水状态。试样制备采用分层压实法，试验振动频率均为0.1Hz.
土的非线性性质通常采用等效线性模型，即把土视为粘弹性体，用等效动弹模Eeq(或动剪切模量Geq)和等效阻尼比h这两个参数来反映土的动应力-应变关系的非线性和滞后性，并把它们表示为动应变幅的函数。需要指出，试验中每级荷载振动12～15次，不同的加荷周次实测的应力-应变滞回曲线多少有一些差别，由此算出的等效动弹模和阻尼比也不完全一样。因此，在分析整理试验成果时，轴向应变、等效动弹模以及阻尼比均以第3次至第10次的平均值给出。 2.1 最大等效动弹模(Eeq)max的确定
试验所测得最小轴向应变可信度为10-5量级，尽管试验数据中还有小于10-5的一些数据，但其离散度较大。图2给出一组等效动弹模与轴向应变关系的实测结果。以往的研究表明，砂、砾石、软岩无论是静力还是动力荷载条件下，当轴向应变小于10-5时均具有线弹性性质。因此，如图2所示，本文按εa=10-6～10-5范围内堆石料呈线弹性假定推求最大等效动弹模(Eeq)max。这种方法与现行的一些土工试验规范建议的方法不同，规范建议用1/Eeq与轴向应变εa关系在纵轴上截距的倒数求出最大等效动弹模。事实上，这种方法基于双曲线模型的假定，对堆石料来说1/Eeq～εa并不一定满足直线关系，且在延伸实验数据时含有较多的不确定性或任意性。
2.2 最大等效动剪切模量(Geq)max与平均有效应力σm的关系
实测最大等效动弹模(Eeq)max与平均有效应力σm在对数坐标下可以近似地直线关系，表示为
(Eeq)max=kσnm (1)
式中：k是等效弹模系数，n是模量指数，Eeq和σm的单位是kPa。
为了便于比较，将最大等效动弹模(Eeq)max换算成最大等效动剪切模量(Geq)max，并引入F(e)以消除孔隙比的影响，于是最大等效动剪切模量可表示为
(Geq)max=AF(e)σnm (2)
式中：A为等效剪切模量系数；e为孔隙比；F(e)=(2.17-e)2/(1+e)是孔隙比函数；(Geq)max为最大等效动剪切模量，(Geq)max=(Eeq)max/2(1+μ)，其中泊桑比μ根据试验条件取值，即不排水状态取0.5.剪应变γ与轴向应变εa的关系为
γ=εa(1+μ) (3)

表2列出13种堆石料的等效弹模系数k、等效剪切模量系数A、模量指数n和孔隙比函数F(e).由表2可见，尽管这13种堆石料的岩性及风化程度、初始孔隙比和级配(包括平均粒径、不均匀系数)都有较大的差别，但模量指数n的变化范围大致在0.4～0.6之间。而等效剪切模量系数A的范围较大，从2000到10000之间变化。图3汇总
了本文所完成的13种堆石料的试验结果。为了与现场弹性波试验结果比较，对所有试验数据再进行回归分析给出其平均线和上、下包线。可以看出，平均模量指数为0.5，平均等效动剪切模量系数为7645。
2.3现场弹性波试验与室内三轴试验
结果比较70年代末80年代初，日本电力中央研究所对日本的5座不同岩质的堆石坝进行了弹性波试验并将其试验结果与室内大型三轴试验进行过比较，日本建设省土木研究所曾对三保和七宿两座堆石坝进行过现场弹性波试验和室内大型三轴试验。笔者等对我国关门山面板堆石坝进行了现场弹性波试验并与文献做过比较分析[5]。本文将再次引用这些成果，将室内试验测得的13种堆石料的平均最大等效动剪切模量及其上、下包线按下式换算成剪切波速进行比较
(4)
式中：g是重力加速度,9.81m/s2;γt是堆石体密度,t/m3；最大等效动剪切模量(Geq)max的单位应换算成t/m2；剪切波速vs的单位是m/s。
需要说明，式(2)中的平均有效应力 σm=1/3(1+μ)(1+K)γtz (6)
式中：泊松比μ取0.35，主应力比K取1.5，z为深度m。
图4是现场弹性波试验与室内三轴试验结果比较，其中曲线4是本文图3中建议的平均线方程，曲线5和曲线6分别是图3中的上包线和下包线。曲线7是关门山面板坝现场弹性波试验成果。

由此可见，本文室内大型三轴试验给出的范围基本包络了日本和我国的8座堆石坝现场弹性波试验的结果。现代堆石坝采用机械化碾压施工技术，堆石坝体的密度较高且都比较接近，因此8座堆石坝现场弹性波试验结果基本吻合，关门山面板坝的试验结果近似为平均值。总体来说，室内大型三轴仪试验所得到的结果比现场弹性波试验结果要低一些，这主要是由于实际工程堆石料颗粒间构造安定，而室内试验时堆石材料受到严重扰动以及试样尺寸限制所致。
2.4 归一化等效动剪切模量Geq/(Geq)max与动剪应变幅γ关系
图5给出归一化等效动剪切模量随动剪应变幅的依赖关系的典型实例，即吉林台与洪家度两座面板堆石坝主堆

石料的试验结果。一般来说，归一化等效动剪切模量随动剪应变幅增大而衰减，其衰减的程度主要受围压σc或平均有效应力σm的影响。围压越低，归一化等效动剪切模量衰减就越快(即衰减曲线偏左下侧)，这一现象与砂的研究成果类似。由图5可以看出，归一化等效动剪切模量随动剪应变幅变化是有一定范围的，且变化范围因材料不同而异。洪家渡堆石料的上限比吉林台堆石料略高，且归一化等效动剪切模量随动剪应变幅的变化范围也比吉林台要大一些。但总体上看，两者的差别并不十分显著。
为了对各种堆石料的试验结果进行比较，将作者用本文方法测得的各种堆石料的归一化等效动剪切模量与动剪应变幅的依赖关系汇总于图6.图中每条曲线表示一种试验堆石料Geq/(Geq)max～γ变化范围的平均值。从图中结果可以看出，尽管这些堆石料的岩性和级配等有较大差别，且最大等效动剪切模量的变化范围也较大，但各种堆石料的归一化等效动剪切模量与动剪应变幅的依赖关系的离散性并不大。为便于应用，本文将图6中各种堆石料的试验结果再做平均处理，建议了一般堆石料归一化等效动剪切模量与动剪应变幅依赖关系的取值范围如图7所示。

2.5 等效阻尼比h与动剪应变幅γ的关系
大量的研究表明，动剪切模量越高等效阻尼比就越低，等效阻尼比不仅随动剪应变幅γ的增大而增加，而且还与围压σc或平均有效应力σm有关，在相同的动剪应变幅情况下，围压σc增大，等效阻尼比减小。此外，固结应力比K对等效阻尼比也有影响，即在相同的围压σc及动剪应变幅情况下，固结应力比K增加则等效阻尼比减小。本文汇总了各种堆石料的等效阻尼比与动剪应变幅的关系如图8，图中每条曲线即代表一种试验堆石料的h～γ变化范围的平均值。可以看出，各种堆石料的等效阻尼比随动剪应变幅变化的离散度比归一化等效动剪切模量随动剪应变幅变化的离散度要大一些。图9是将图8中各种堆石料的试验结果再做平均处理，建议一般堆石料等效阻尼比与动剪应变幅依赖关系的取值范围。总体上看，堆石料的等效阻尼比不高，当动剪应变幅γ=10-5时，等效阻尼比约2%左右，γ=10-4时，等效阻尼比接近5%，而当动剪应变幅大于γ=10-4后，阻尼比上升得较快，这说明堆石料进入较强的非线性，应变滞后于应力的现象越加明显。需要指出，等效阻尼比的离散范围比较大，这一方面是堆石料本身含有的不确定性引起，另一方面也与试验数据的分析整理方法有关。 (1)本文依据室内高精度大型三轴试验给出的十余种堆石料最大等效动剪切模量的估算公式与国内外8座堆石坝现场弹性波试验结果基本吻合，由此说明，尽管堆石坝筑坝材料的级配、初始孔隙比、岩性以及风化程度等不尽相同，但由于采用重型碾机械化施工，现代堆石坝的实际填筑密度较高，坝体内剪切波速分布也大体接近。
(2)在尚未取得堆石料试验数据的情况下进行堆石坝地震反应分析，可参考本文图3和图4粗略估计最大等效动剪切模量，参考图7和图9确定归一化等效动剪切模量、等效阻尼比与动剪应变幅的关系。选取计算参数时应主要考虑岩质硬度、静抗剪强度等对最大等效动剪切模量以及衰减关系的影响。应该说，按本文建议公式或给出的范围估算，可以满足工程需要。
(3)与粘土和砂相比，筑坝堆石料的试验设备和试验技术方面都存在许多的困难，迄今为止，有关堆石料的动剪切模量和阻尼比方面的试验资料尚不多见，作者将进一步积累资料做深入地研究。

『贰』 独目人的“独目人”与巨石堆

据史料记载，成吉思汗曾六次跨越阿尔泰山，青河县是蒙古西征大军的必经孔道，因而此处留下许多与蒙古及成吉思汗有关的文化遗存，三道海子地区被认为是具有特殊意义的一处。它位于青河县东北，公路距离140公里，海拔2700米高处的山间盆地，三处湖水面积3.5平方公里，水深两米。这里水草丰美，山水相映，空气清新，鱼游鸟鸣，风景十分秀丽，似乎是一处大量屯兵的理想之地。此外该地地理位置险要，北经阿尔泰山分水岭，是西征的咽喉之地，战略地位十分重要。在三道海子西侧有一条古栈道，为当年成吉思汗所开凿。最为引人的是在其东部有一处被称为“敖石”的巨石堆形建筑，其外观造型独特、规模宏大，多少年来一直被当地牧民传说为成吉思汗或其孙贵由汗的陵墓。该石堆高22米，底座直径92米，由大小基本相似的石片组成。石碓四周分布着7通古老的鹿石碑。紧贴石堆以石块铺成一包围石圈，其宽7米，现已深嵌于地表。距此70米处，还有一外石圈，其周长700米，宽5米，内外石圈之间有四条石道相连，呈十字形，每条石道长70米、宽3米。据计算整个石堆使用石块超过三万立方米之多，占地十余亩。整个巨石堆地表形制完整复杂，规模在全国乃至全世界都是绝无仅有的。西方研究亚欧草原文化的权威哈佛大学尼古拉.乔教授，尽管见过许多巨石大墓，但看到如此规模的石堆后仍深感震惊。
那么，此巨石堆究竟是什么时代，为何人所建？其中有可能埋藏着什么呢？
1948年，苏联考古学家鲁登科在西伯利亚接近蒙古边境阿尔泰山脉大草原上，发掘了一座公元前石堆大墓，其中埋有一具男性尸和一具女尸，尸体均经香料涂敷。男子手臂、大腿和躯干大部分地方都有纹身花纹。图案多为神话怪兽：长着猫尾和带翅膀的动物，身体像蛇的鹰头狮及长了鹰嘴有角的鹿。但他的头骨已被战斧击穿，头皮已被剥去，他可能是在战斗中阵亡后，由其部属收尸埋葬的。在此墓及附近墓中发掘了很多随葬品，可谓奢华异常，其中有数量很多的马的遗骸、马具、盔甲、地毯、绒袜、木质品、角质品，以及毛皮、珠串和金器，还有竖琴、单面鼓、大麻种子和假胡须，最令人吃惊的是在这些墓中发现有中国的丝织品、玉器、漆器、铜镜、青铜器等等。它说明中国的商品早在汉代从丝路向西方传播之前300年，就已通过游牧民族传到了新疆及阿尔泰山，并为当地民族所珍爱。从石堆墓来说，其主人为求得坚固耐久，尸体不腐，随葬品永保新鲜，他们将尸体在深秋季下葬，在石堆以下直达墓底处灌水结冰，冻结层以内是木结构的墓室，即墓室内的一切都被冰雪裹封，形成永冻层，亘古不化。考古学家揭开石堆发掘冰封古墓时，用热水浇注，使冻结层融化，打开墓棺时，人们异常惊讶，墓中所葬尸体及纹身、艺术品和衣服，颜色鲜艳，光彩夺目，使人难以想像它们已有2500多年的历史。
根据以上墓葬形制和其他一些石堆墓考古成果，以及我们所看到的巨石堆周围的7通鹿石判断，巨石堆应为公元前七世纪以前的赛人遗存。就其规模而言，此中很有可能埋葬着一位权势极大的塞人大王。而据北大教授林梅村先生研究认为，这座巨石堆墓的主人很可能是独目人部落酋长。此部落在公元前七世纪或更早时候为中亚草原霸主，有人认为他们人人头戴一独目面罩，似在崇拜、模仿“某种现象”而进行的巫术打扮。而“独目人”一语正是出自塞语Arimaspu。另据《山海经.大荒北经》：“有人一目，当面中生。一日威姓，少昊之子，食黍。”威、鬼古音相近，威姓即鬼姓，即指北方草原游牧民族鬼方部。因此，希罗多德所说中亚草原“独目人”部落就是先秦文献所记鬼姓“一目国”，而这一与天界有着密切联系的部落酋长很有可能就是三道海子巨石堆真正的主人。
为了便于更多的了解与此巨石堆的相关信息，我们攀上石堆以东300米的山上进行勘察，在一洞中意外发现一古代动物肩胛卜骨。而从这里看巨石堆可以清楚的感到它是一个以中间凸起石堆为中心，与四方有石径连通，外套一大石圈，构成一“”形。它为何要如此安排呢？此图形令我自然联想起了世界许多国家的古老遗迹：如具有3000年的英国威尔特郡巨石阵；汉普郡罗马山谷图形；中亚古国花拉子模城池图形；美洲印第安人圆形城邦布局等。其中，在欧洲有四座1000年前的内十字连圈式城堡相距上千公里，但却分布在笔直的一条直线上，令人不可思议。最为相似的还有新疆和静县开都河石堆石圈墓等。令人难以置信但不可忽视的是，在天文学家统计的1989年以前的不明飞行物落点及麦田圈等图形中，几乎囊括了石堆墓的所有图形，其中包括石堆石圈墓、石堆石圈外带环状小石堆墓，内十字形石堆石圈墓 、内连弧纹石堆石圈墓、水滴状石堆幕、胡须状石堆幕、月牙形石堆石圈墓、石堆石圈上带四小石堆墓 、石堆矩形石圈上带四小石堆墓、椭圆形外圈石堆墓和车轮状石堆墓等图形，而三道海子拥有其中大部分图形的石堆墓。据加拿大科学家邦达丘克研究，不明飞行物着陆痕迹可归纳为四类，它们是：烧痕、地面下陷、土壤脱水和着陆痕迹内的压痕。在蒙古人民共和国境内也有一座内圆外圈中联十字石道形石堆墓，比青河巨石堆墓稍有不同的是，在其圈内空白处又多埋设了七个小石堆。而在科学家亨利 迪郎著《外星人的足迹》一书中，记载了一发生于1965年7月11日法国南部的圆形飞行物落地印痕为：外圈内有六个支柱的着陆点，以及中心轴留下的圆洞，洞里的土壤开始是泥泞的，过了不久，它变得比水泥还要坚硬。此印痕与前两者可以说有着极大的相似性。麦田圈是指在世界各地田野里由不明原因所致的各种各样有规律、体现高超智慧水平的奇异图案，例如从单一的圆到五个一组的连环，从哑铃图案到各种线条和几何图形的组合等等。其发生地不仅限于麦田，在稻田、玉米地、菜地、草地、沙漠、戈壁、雪地等处均有发现。二十世纪九十年代全球发现各种麦田圈2000多个，并被记录在案，遍及苏俄、巴西、美、英、加、澳、印度、日本和中国等近百个国家。科学家总结麦田圈的特征有：“寂静无声的形成，且速度很快，顶多不超过一分钟；无损伤的瞬间使植物倾倒；压倒植物的干茎；诱发植物水平生生；调查困难；极其庄丽；复杂多圆的组合；不受各种气候所影响；周围没有其他印记；不受地形限制；遍及全世界杳无人烟处……”起初一度被好事者自称是自己所为的麦田圈，后来当他们面对上千个规模宏大，极其复杂、精美、深具现代工业时代特色的图案时，已是哑口无言。很多麦田圈占地面积之大，非常人所能想见，如果是人为，所需人力有的需要数十人乃至上百人干很长时间，而麦田圈从空中看有的复杂和精美程度不仅仅是人多就能达到的。假设那些都是人为的恶作剧，那么为什么在制造过程中从来没人发现他们和半成品的麦田圈？而很多麦田圈的结构方式是一种前所末见的设计图样，图象十分清晰，不可能是由气象原因或电击等所致；而且许多图案的结构十分完整，毫无破绽。据多位天体物理学家共同认为它们绝不可能是人为的产物。经测试，麦田圈正中央部位均有异状物质，有些具有微量放射线，磁通量亦很大；在事件发生的晚上，附近都曾出现不明亮点或有爆裂声；附近均找不到任何人或机械留下的痕迹等。为深入研究这一神秘现象，国际上成立有专门的麦田圈研究中心，其坐落于英国首都伦敦，并经常举行国际性交流会议。其主要目标就是要用整合包括考古学的在内的各个学科的方法，提示麦田圈之谜及研究由此产生的影响。各国资料显示，研究者在非常荒凉的地方实地考察到“麦田圈”式的图案，拍摄到数千幅照片，无可计数的报告与文章刊登过它。就连世界最严肃的科学家，如乔治.米登博士，也不得不承认“每年出现的新事实都会修正我们早先的看法”，称麦田圈研究为“这个费力而复杂的研究，在本质上超越了调查开始的状况，并且将有影响深远的结果。”麦田圈现象在历史上已存在很久了，最早记录见于815年的法国里昂，1678年出现的英国南部。在中国清人袁枚《子不语》卷24中有对这一现象的珍贵记载：“乾隆壬辰八月二十三日，平湖乍浦之海滨有物突起，自东南往西北，所过拔木以万计，中间有类足迹大如圆桌子者，竟不知是何物”。此现象1890年又在苏格兰发生，二十世纪三十年代在欧洲时有出现。麦田圈直到1918年才有公开报道，1950年才有正式记录。我们从1678年一名英国人目击麦田圈发生情景来分析，便可知道这一现象是怎么发生的：“漆黑的天空中，一个光点由远至近，我看见原来是一架神车，驾车者是一个魔鬼打扮的人，神车悄然降落在麦田上。翌日，我发现田里的小麦无缘无故被割去似的，构成一幅奇怪的图案。”根据种种迹象研究，麦田圈极有可能为不明飞行物施放的某种能量所致。英国机电学家安德鲁和电子学家德尔加发现，麦田圈大部分是出现在斯通亨奇和埃夫伯里等一些古老地区，在这些地区会看到一些奇怪的石柱呈圆形整齐排列在一起，而至今也没有人知道它们是如何产生的。
国际麦田圈研究中心专家约翰.哈汀顿等曾经探寻过麦田圈与古文明的关系和在历史上出现的证据。他们发现分布于西北欧处于罗马时期的古居尔特人曾经把当时所出现的与世界各地现在所见的一样的麦田圈图形，绘制在艺术品和巨石上，并且在古居尔特人举行宗教仪式的地点和古墓旁发现大批麦田圈。最著名的是在英国亚当古墓附近，一个如古埃及象形文字的巨大、美丽、复杂神秘的图像，吸引了无数来自世界各地的探访者；另有一呈哑铃状长150码的麦田圈，其位置很精确地位于肯尼特长带古墓 东西方的正中央。对于到过现场的人而言，那种兴奋和畏惧的感觉久久萦绕在人们的脑海。大多数人认为它是一种高级智慧者的创作，其所传达的是一种具有象征意义，但令人难懂的信息。在英国还有巨石阵附近，在白垩山上的雕刻旁均发现有麦田圈。而在澳大利亚发现的麦田圈是位于靠近一个很重要的、远古时代土著们举行祭奠仪式的地方；在美国肯塔基州出现的麦田圈刚好接近古印第安部落的墓葬群……麦田圈文化在历史上涉及了诸多方面，如天文学、宗教、祭祀、狩猎、游戏、舞蹈、农耕及各种民俗和艺术装饰等等。 而作为塞人石堆石圈墓形状，在全国很多地方均有发现，如甘肃秦魏家和大河庄齐家文化中有六处神秘石圈遗迹，还有陕西、四川、云南等地也有类似遗存。值得注意的是，在西南少数民族拜天祭天的宗教活动中，均有向天神敬献和占卜动物肩胛骨的现象，而我们在青河三道海子地区先后发现了三块分别带有人工钻孔和灼烧痕迹的动物肩胛骨。可以说石堆石圈墓应属于原始宗教性的建筑。在这里对于塞人而言对大自然的神奇所在不能理解，即产生了万物有灵的观念，他们在墓葬表现出对神灵现象的崇拜和信仰，而这些现象主要来自于天上。由此前苏联考古学家彼奥特罗夫斯基在《斯基泰艺术》一书中称：“斯基泰国王据信是天神的后代。”在著名的弗雷泽《金枝》一书中也讲到，未开化的野蛮人敬畏大自然那种他们无法控制与了解的巨大力量，所以就象我们看到的那样托庇于愚昧的迷信和无益的巫术崇拜中。由于石堆石圈墓的奇特，游牧人往往把它们说成是“魔圈”，认为谁要触动墓石，就会触犯神灵，遭到灾异。因此我们可以推测，三道海子塞人石堆墓及其他同类墓葬和遗存，很有可能是模仿或建立在不明飞行物落点和类似麦田圈图案或原址上的，原始先民认为这些图形是通灵通天的，把逝者埋入这样的图形中，不仅可以将灵魂带上天堂，亦能抵御某种侵犯，而对这些图形产生崇拜和信仰。因而塞人石堆墓也具有一种超现实的精神意义，它们具有沟通天、地、神、人的作用，被塞人视为相当神圣的宗教信仰的载体。世界许多原始民族和我国的许多少数民族一样，均有十分浓厚的灵魂观念，与此相对应，古人把世界分成彼此间相关的界限较为模糊的不同层面，并认为人死后，灵魂便会去祖先居住的地方，而与祖先共聚的灵魂是永生不灭的。灵魂不灭观念及祖先崇拜信仰的实际存在，必将导致对超现实的彼岸世界即所谓的祖先居住地的肯定与信仰，古人自然要想方设法与之沟通。以上正如张光直先生在其所著《考古学专题六讲》中所言：“中国古代许多仪式，宗教思想和行为的很重要的任务，就是在这种世界的不同层次之间进行沟通。”这也许就是塞人冰封冷冻亡者于神秘通天印痕之中的真正原因吧？！ 关于麦田圈等问题的真实性，一些历史资料亦可作很好的辅证：在人民文学出版社出版的《世界神话传说选》中，有一篇名为《星之女》的北美印第安人神话，讲的是一个叫阿尔供的猎人，有一天在草原上发现一个奇怪的“仙人圈”，并且听到天上发出很大的声音，他抬头看见一个篮子，后来落在了“仙人圈”内，上面下来十二位仙女，阿尔供抓住了其中一位，其他的受到惊吓均跑入篮子中飞走了。阿尔供后来娶了这位留下的仙女，当他们有了孩子以后，都进入了仙人圈并乘着篮子一同飞往天国。读罢此文，“星之女、”“仙人圈”和“蓝子”是什么，不是一目了然了吗！在发现于中东地区1686年的一本书中有一幅图画记载了很多飞行物飞向空中后，在地上留下了清楚的圆圈痕迹。 在距离三道海子巨石堆不远处另有一中心为圆石堆四周为外圆内连弧式墓，其图形与1994年8月出现在英国威尔特郡阿佛布雷的麦田圈图形非常相似。1986年6月22日晚9点，辽宁地矿局实验研究中心的张冰及其丈夫、孩子在地矿所楼前目击到一不明飞行物，其形状即为内连弧花瓣状，后来此事得到多人证实。此类问题亦可从中国古代文物，例如瓦当与铜镜中得到验证：如在陕西出土的大批双圈内十字纹战国秦汉瓦当，在其空白处均饰有来自天上的星云图案；而在湖南、陕西、四川、吉林等地出土的内连弧纹铜镜中均饰有星云纹及云雷纹图案，这恐怕不能说仅仅是出于巧合吧？
1955年，在俄罗斯图瓦萨格雷河谷发现了四座巨石堆建筑，1968年发掘了其中的1号堆，其高2.4米，直径25米，外围石圈直径66米，石圈宽3－5米，高0.5米。从石堆到石圈比较均匀地分布32条辐射状线条，在发掘过程中，发现鹿石两尊，刻有鹿和羊的岩刻石一块，它们均横置于石圈内堆积层中。除此之外，包括中间大石堆中均未发现其他任何文化遗物，因此，它被认为是斯基泰时期的宗教神殿建筑或象征性建筑，其祭祀与象征对象与“天”有关。值得一提的是建筑材料亦与三道海子巨石堆一样，都是从不远的山上取来的巨大石材。
1993年，新疆考古研究所中亚考古专家吕恩国先生，在哈萨克斯坦发掘了一座巨大的石堆建筑，令人不解的是，石堆中竟然没有任何东西。由此证明，巨石堆的形状是至关重要的，巨石堆很有可能只是一种象征性建筑，也就是说它是一种对某种特定形状进行崇拜的建筑。
自然界存在什么符号、图案，古人即会模仿、崇拜或信仰某种符号或图案，尤其是古人无法解释的具有一定神秘色彩的信息，更是如此。以往人们在分析石堆墓形状之谜时，仅仅根据其象什么进行命名，但这些命名之间几乎没有任何关联，而由于某种特殊原因在大地上留下的印迹使古石堆墓形状之间具有了一定说服力的内在联系。这种在两大系统之间用数学交集取共同点，对比相同点越多越可认定矛盾双方的联系，这，也许正是我们走出很多亘古谜团的黄金通道。

『叁』 土石混合体渗透性能的试验研究

周中¹ 傅鹤林¹ 刘宝琛¹ 谭捍华² 龙万学² 罗强²

（1.中南大学土木建筑学院 湖南 长沙 410075

2.贵州省交通规划勘察设计研究院 贵州 贵阳 550001）

摘要 土石混合体属于典型的多孔介质，其渗透特性与砾石的百分含量关系密切。通过自制的常水头渗透仪，测定了不同含砾量时土石混合体渗透系数值，研究发现含砾量与土石混合体渗透系数之间存在指数关系；基于幂平均法，提出了土石混合体复合渗透系数的计算公式，并通过试验结果验证了该式的正确性，为土石混合体渗透系数的理论计算提供了一个简明有用的计算工具。

关键词 土石混合体 多孔介质 渗透性能 复合渗透系数 经验公式

土石混合体一般是由作为骨料的砾石或块石与作为充填料的粘土或砂组成，它是介于土体与岩体之间的一种特殊的地质体，是土和石块的介质耦合体^［1］。因为土石混合体具有物质组成的复杂性、结构分布的不规则性以及试样的难以采集性等特殊的性质，从而给研究带来极大的困难，目前人们对于它的研究仍处于探索之中^［2］。渗透与强度和变形特性都是土力学中所要研究的主要力学性质，其在土木工程的各个领域都有重要的作用^［3］。土石混合体属于典型的非均质多孔介质^［4］，其渗透系数是由高渗透性的砾石和低渗透性的土体复合而成的。土的渗透系数可以通过室内试验由达西定理计算得出，然而土石混合体的渗透系数却难以确定，主要原因是：取样困难；难以进行常规的渗透试验；大尺度的渗透试验不仅造价高、准确性差，而且试验结果离散度大，难以掌握其规律性。因此能够求出土石混合体复合渗透系数的计算公式具有重要的理论意义和工程应用价值。

土石混合体中土与砾石粒径的界限值为5mm，即将粒径小于5mm的颗粒称为土、大于5mm的颗粒称为石，砾石含量用P₅表示^［1］。利用自制的常水头渗透仪，研究砾石体积百分含量P₅从0%逐步过渡到100%（间隔10%）时土石混合体的渗透系数，每种配比作平行试验3次，共33次渗透试验。

1 土石混合体渗透性能试验

1.1 试样的基本物理力学性质

试验所取土样为正在修建的上瑞高速公路贵州段晴隆隧道出口处典型性土石混合体，其天然状态土的物理指标及颗粒级配曲线见表1和图1。由图1可知现场取回土样的不均匀系数C_u为12.31，说明土样中包含的粒径级数较多，粗细粒径之间差别较大，颗粒级配曲线的曲率系数C_c为1.59，级配优良。

表1 天然状态土的基本物理指标

图1 天然状态土的颗粒级配曲线

1.2 大型渗透仪的研制

《土工试验规程》（SL237—1999）规定粗粒土的室内渗透系数需由常水头渗透仪测试，国内常用的常水头渗透仪是70型渗透仪。70型渗透仪的筒身内径为9.44cm，试验材料的最大粒径为2cm，规范^［5］要求筒身内径应为最大粒径的8～10倍，因此70型渗透仪的筒身内径过小，有必要研制大尺寸的渗透仪。自制渗透仪的内径和试样高度至少应为最大颗粒粒径的8倍，即至少应为16cm，另外，考虑到边界效应，试样的上下两头分别增加2cm，因此，自制渗透仪的内径和试样高分别取为16cm和20cm。考虑到土石混合体的渗透性较强，选取进排水管的口径为2cm。自制的大型常水头渗透仪如图2和图3所示。

图2 自行研制的渗透仪

图3 常水头渗透仪示意图

数据单位为cm

1.3 试验步骤

首先，将由现场取回的土样烘干、过筛，并根据粒径的大小分为0～5 mm的土和5～20mm的砾石两部分。然后，按照试验要求的砾石体积百分含量P₅，以10%的初始含水量配制试样，静置24 h。试验时，将配制好的试样分层装入圆桶中，每层装料厚度30mm左右，分层压实，记录每层的击实数。按上述步骤逐层装样，至试样顶部高出测压孔约3cm为止。测出装样高度，准确至0.1cm。在试样顶部铺一层2cm厚的细砾石作缓冲层。之后，由进水管注入蒸馏水，直至出水孔有水流出，静置24 h使试样充分饱和。用量筒从渗透水出口测定渗透量，同时用温度计测量水温，用秒表测记经一定时间的渗水量，共测读6次，取其平均值，6次结果相差不得超过7%，否则需重新测定。

1.4 试验数据

按照试验设计的各种砾石体积百分含量P₅共需作11组试验，每组试验作平行试验三次，取3次测量的平均值，并乘以温度校正系数

，即可求出每组试验20℃时的渗透系数，渗透系数的测量结果见表2。

表2 渗透系数测定结果

2 试验结果分析

2.1 渗透系数与砾石含量的关系

不同含砾量的颗粒级配曲线如图4所示，由图4可以求出各曲线的粒径特征系数及不均匀系数C_u和曲率系数C_c。

图4 试样的颗粒级配曲线

图5为土石混合体砾石含量P₅与20℃时渗透系数的关系曲线。从图5可以看出，随着含砾量的增加，渗透系数急剧增加，可见，在设计中可以通过调节砾石的含量来控制土石混合体的宏观渗透性能。

图5 粗粒含量与渗透系数的关系

从图5还可以发现，土石混合体中砾石的含量P₅与渗透系数k之间存在指数关系，与文献［6］的研究成果相似，即

土石混合体

式中：k₀为P₅＝0时土的初始渗透系数；n为与土石混合体本身性质相关的常数。对于文中试验值，k₀与n分别为0.0006cm/s和8.82。在工程中可以通过少量试验来确定k₀，n值，以此来预测不同级配土石混合体的渗透性。

2.2 土石混合体的复合渗透系数

近几十年来，许多学者在揭示影响和决定土的渗透系数内在因素及其相互关系方面进行了大量工作，并取得了有益的成果^［7～12］，被认为依然有效且目前常用的确定渗透系数的半经验、半理论公式有：

（1）水利水电科学研究院公式^［7］：

土石混合体

式中：k₁₀，k₂₀分别为温度为10℃和20℃时的渗透系数（cm/s）；η₁₀/η₂₀为温度为10℃和20℃的粘滞系数比；n为孔隙率；d₂₀为等效粒径（mm）。

（2）泰勒（Taylor）^［9］用毛管流的哈根-伯努力（Hange-Poiseuille）方程导出渗透系数的表达式：

土石混合体

式中：d_s为当量圆球直径，可以用等效粒径d₂₀代替；γ_w为液体容重；μ为液体粘滞度；e为孔隙比；C为形状系数，通常取C＝0.2。

式（2）和式（3）均是针对土体的渗透特性提出的半经验、半理论公式，然而对于非均质性更强、粒径差别更大的土石混合体来说，其适用性不是很强。土石混合体中砾石形成骨架，细颗粒充填孔隙，其渗透系数是由低渗透介质土体的渗透系数k_S和高渗透性介质砾石的渗透系数k_G复合而成。土石混合体复合渗透系数不是按体积百分含量的简单复合，而是高低渗透性介质的耦合。在参考相关文献^{［10～12］}的基础上，基于幂平均法，本文提出的土石混合体复合渗透系数k复合的表达式为

土石混合体

式中：P₅为砾石的体积百分含量，%；k_G为砾石的渗透系数，cm/s；k_S为土的渗透系数，cm/s；f为系数。

砾石的体积百分含量P₅可以由筛分法求出；土的渗透系数k_S和砾石的渗透系数k_G可以由室内试验直接求出或参考相关资料确定；系数f可以通过少量试验回归分析确定，因此可以说（4）式是一个简明实用的土石混合体复合渗透系数计算公式。

图6 不同计算方法结果比较

为进一步验证（4）式，我们将试验测得的k值与用（2），（3），（4）式计算得到的k值进行对比分析。结果见图6，具体数值见表3。由图6和表3可知据水利水电科学研究院公式和泰勒公式计算结果均高于实测值，尤其是当P₅≤30%时，（2）式计算结果和（3）式计算结果比实测值大2～3个数量级，与实测值相差较大。而用本文方法得到的土石混合体的渗透系数最接近实测值，平均相对误差仅为0.6%，能够作为土石混合体渗透系数定量预测的有效工具。在工程设计中，可以根据工程对土石混合体渗透性的要求，依据本文提供的经验公式，调整土石混合体中砾石的含量，达到控制土石混合体渗透能力的目的。

表3 土石混合体渗透系数及相关参数

3 结论

（1）利用自制的常水头渗透仪，测定了不同含砾量时土石混合体的渗透系数值，并指出含砾量与土石混合体渗透系数之间存在指数关系。在工程设计中可以通过合理调整土石混合体中砾石的含量，达到控制其渗透性能的目的。

（2）指出土石混合体的渗透系数是一种由高渗透性的砾石和低渗透性的土体复合而成的，给出了土石混合体复合渗透系数的计算公式，并通过试验结果验证了计算公式的正确性，为土石混合体渗透系数的定量预测提供了一个简明有用的计算工具。

参考文献

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『肆』 碾压式堆石坝的施工方案和试验方法

1、工程概况上水库西南副坝为钢筋混凝土面板堆石坝，坝顶长度 311.2m，坝顶 高程 738.90m，最大坝高 37.4m。坝体主要由主堆石区、次堆石区、堆石 过渡区、过渡区、垫层区组成，设计总填筑量为 249665 m3。根据进度计 划，西南副坝从 2012 年 4 月 1 日开始填筑。按照合同要求，在西南副坝 开始填筑前，须进行碾压工艺试验。 西南副坝填筑工艺试验工程施工方案的编制，遵循《江西洪屏抽水 蓄能电站工程主体土建工程 C1 标上水库土建工程施工合同文件》 的有关 条款和国家现行水利水电技术规范要求进行。 本方案适用于江西洪屏抽水蓄能电站上水库西南副坝坝体填筑试验 的施工。 2、碾压工艺试验目的 碾压工艺试验目的（1）核实坝料设计填筑标准的合理性。 （2）确定达到设计填筑标准的压实方法（包括进行坝体不同区域铺 料方式、铺料厚度、碾压遍数、铺料加水量、压实层的孔隙率和干密度 试验）及控制措施。 （3）分别按《技术条款》要求，对西南副坝主堆石、次堆石、过渡 料、堆石过渡料、垫层料分别进行试验及取得的工艺控制参数。 （4）汇总数据，整理成果，报经监理工程批准后，作为指导全标段 填方施工控制的依据； （5）落实填筑施工作业和程序，使施工技术管理规范化。 1 3、试验要求为工艺试验尽可能模拟西南副坝填筑施工工况，采用的原材料与西 南副坝填筑施工相同的材料（堆石料、过渡层料、垫层料） ，采用自卸汽 车运输，仓面施工（平仓、碾压）设备与计划用于西南副坝填筑施工设 备相同。 4、碾压试验主要内容 碾压试验主要内容垫层料压实层厚按 40cm 控制，选定加水量分别为 5%，8%，10%， 15%， 进行碾压遍数 n=2 碾压试验， 测试其压实沉降值， 及碾压遍数 n=4、 6、8、10 碾压试验，测试其渗透系数、干容重、孔隙率、压实沉降值、 颗粒级配、计算压缩模量，以确定最佳加水量及碾压遍数。 过渡料压实层厚按 40cm 控制，选定加水量分别为 8%，10%，15%， 20%； 堆石料压实层厚按 80cm 控制， 选定加水量分别为 10%， 15%， 20%， 分别进行碾进行碾压遍数 n=2 碾压试验，测试其压实沉降值，及碾压遍 数 n=4、6、8、10 碾压试验，测试其干容重、孔隙率、压实沉降值、颗 粒级配、计算压缩模量，以确定最佳加水量及碾压遍数。 待各项参数选定后，用选定参数进行复核试验。 大坝坝体上游斜坡碾压试验待坝体填筑至一定高度后，直接在坝体 上进行，本次不做坝体上游斜坡碾压试验。 5、工艺试验施工组织 5.1、试验场地布置和规划 .1、 5.1.1、试验场地 碾压试验场地布置在西南副坝坝后临时中转料场，试验场地用风化 2 开挖料进行平整，18T 振动碾碾压 8 遍。碾压试验场地长 60m，宽 42m， 分 A、B、C、D、E 五个区，从上游面至下游面依次为：垫层 A 区 4m× 60m、过渡 B 区 4m×60m、主堆石 C 区 16m×60m、堆石过渡 D 区 8m ×60m、次堆石 E 区 10m×60m。碾压试验平面及剖面布置见图 1。图1 碾压试验布置示意图 5.1.2、进场道路 由进场道路经 1#施工道路入场。 5.1.3、风、水、电 施工用水采用从附近小溪沟抽水，施工用电采用现场布置柴油发电 机方式发电。 5.2、设备配置 .2、 3 主要施工设备及检验仪器设备见表 1。 表 1： 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 主要施工设备及检验仪器设备 设 备 名 称 及 型 号 推土机 SD16 振动碾 18T 自卸汽车 20T 装载机 ZL50 烘箱 薄膜 双环 2.5m 钢圈 1m 钢圈 0.5m 钢圈 1个 1个 1个 1个 数 量 1台 1台 4台 1台 1台 备注 已到位 已到位 已到位 已到位 已到位 已到位 已到位 已到位 已到位 已到位 5.3、人员安排 .3、 西南副坝填料碾压工艺试验人员安排见下表。表 2： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 姓 名 *** *** *** *** *** *** *** *** 西南副坝填料碾压工艺试验人员安排 人数 1 2 1 3 2 1 2 1 工种或职务 施工负责人 试验人员 质检人员 技术人员 安全人员 技术负责人 施工员 振动碾操作手 4 备注 施工总体调度 现场试验 质量检验控制 现场技术员、施工过程记录 安全措施落实 技术指导 准备工作，安排工作面施工机 械 9 10 11 12 *** *** *** *** 合 计 1 2 4 15 35 推土机操作手 测量人员 自卸车司机 普工 试验配合、松铺等辅助工作 松铺系数确定 5.4、试验时间 .4、 初定试验时间 2012 年 3 月 1 日~2012 年 3 月 10 日。 5.5、工艺试验施工保证措施 .5、工艺试验施工保证措施 保证 为确保副坝填料碾压工艺试验顺利进行，针对施工场地、机具、人 员采取有效可行的施工措施。 试验前，已将场地平整压实。因场地为填方区，为保证碾压混凝土 试验能碾压密实，土基不出现弹簧土，保证试验的准确性。场地平整以 后，用风化开挖料进行平整，18T 振动碾碾压 8 遍，将地基对试验的影响 降到最低限度。 按试验设备配置要求，组织施工机具提前进场，在投入运行前进行 一次全面检修，并将仓面施工机具运至施工现场。 对所有参加碾压试验的施工人员进行一次技术培训，并将试验计划 下发到施工班组，并安排相关人员现场值班。 6、筑坝材料 筑坝材料 6.1、堆石料 .1、 主堆石料从石料场进行开采，及利用本标和 C2 标开挖的合格料。 次堆石料和堆石过渡料，除使用本标和 C2 标开挖的利用料外，不足 5 部分拟从石料场进行开采。 6.2、垫层料、过渡料 .2、垫层料、 垫层料由由业主提供。过渡料使用中转的洞挖料，不足部分从石料 场进行开采。 6.3 6.3、料源设计要求 设计要求的各种填料主要指标见表 3：表 3：序号 1 2 3 项目 垫层料 过渡层 料 主堆石 料 次堆石 料 堆石过 渡料 填筑材料 加工后新 鲜石料 新鲜开挖 石料 微、弱风 化石渣料 弱、强风 化石渣混 合料 主、次堆 石混合料 孔隙率 ≤16.5 ≤19 ≤21 筑坝材料指标表填筑干密度 3 （g/cm ） ≥2.24 ≥2.17 ≥2.12 填筑层 厚 cm 40 40 80 最大 粒径 mm 80 300 800 加水量 碾压 碾压机具 遍数 （%） 6～8 6～8 6～8 ≥13t 振动碾 ≥13t 振动碾 ≥16t 振动碾 ≥16t 振动碾 ≥16t 振动碾 10～15 10～20 10～20 渗透系数 （cm/s） 1×10 ～ －3 5×10 －3 4 ≤23 ≥2.06 80 800 ≥4 10～20 5 ≤22 ≥2.09 80 800 6～8 10～20 垫层料、过渡料、主堆石料、次堆石料及堆石过渡料设计级配曲线 见图 2：图 2： 主要筑坝材料设计级配曲线图 6 小 于 某 粒 径 土 重 量 的 百 分 比 % 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1000 垫层料上包线 垫层料下包线 过渡料上包线 过渡料下包线 堆石料上包线 堆石料下包线 100 10 粒径(mm) 1 0.1 0.01 碾压工艺试验 7、 碾压工艺试验试验场地压密实后测量放线，划分各种填料区域，即开始碾压试验。 每一场次的试验施工过程为：测量放线—埋设基础面观测钢板、静碾后 观测——铺料——洒水——埋设表面观测钢板、静碾后观测——振动碾 压——试验检测。 填筑顺序：为模拟西南副坝填筑施工工艺顺序，首先进行主堆石区 第 1 层的碾压试验，其后依次进行过渡区第 1 层及第 2 层、垫层区第 1 层及第 2 层、堆石过渡区第 1 层、次堆石区第 1 层的碾压试验，为一循 环。其后再进行主堆石区第 2 层的碾压试验等，依次循环，保持填筑体 全断面平齐上升。 7.1、填筑材料及运输 .1、填筑材料及 7.1.1、碾压试验用填筑料 垫层料由由业主提供。主堆石料从石料场进行开采，及利用本标和 C2 标开挖的合格料。次堆石料和堆石过渡料，除使用本标和 C2 标开挖 7 的利用料外，不足部分拟从石料场进行开采。过渡料使用中转的洞挖料， 不足部分从石料场进行开采。采用掺配法加工出符合设计级配要求的垫 层料、堆石料和过渡料。 所有填筑用料在使用前均经筛分检测合格，上料过程中以目测加强 质量控制，保证试验用的填筑料符合设计要求并具有代表性。 7.1.2、运输设备 坝料上坝全部采用自卸汽车运输。运输垫层料、过渡料和堆石料使 用的车辆相对固定，并经常保持车厢、轮胎的清洁，防止残留在车厢和 轮胎上的泥土带入清洁的料源及填筑区。 7.1.3、运输措施 （1）料源装料、运输和仓面卸料、铺料等工序持续和连贯进行，以 免周转过多而导致含水量的过大变化。 （2）垫层料运输及卸料过程中，采取控制措施防止颗粒分离。运输 过程中垫层料保持湿润并控制卸料高度。 （3）对不合格的垫层料、过渡料或堆石料，一律不得上仓面。 7.2、填筑铺料方式 .2、 堆石料、过渡层料采用进占法卸料，即自卸汽车行走平台及卸料平 台是该填筑层已经初步推平但尚未碾压的填筑面，卸料及平料时大石块 自然滚落至本层底部，小石块及细料大部分填充于大石块见，部分留在 本层表面，这样有利于工作面的推平整理，提高碾压质量，同时，细颗 粒与大颗粒石料间的嵌填作用，有利于提高干密度，确保填筑质量。垫 层料采用后退法卸料，即在已压实的层面上后退卸料形成密集料堆，再 用推土机平料。这种卸料方式可减少填筑料的分离，对防渗、减少渗流 8 量有利。 7.3、 7.3、填筑料加水 对过渡料、主堆石、次堆石、堆石过渡料，在普刘璈平整完成后即 在其表面均匀洒清水，洒水量用水表计量。 对垫层料，因其含细粒多，渗透性弱，一般情况下不宜在坝面洒水。 要求垫层料生产存料时按拟定含水量均匀加水，闷料 2～3 天后供试验施 工使用，保证其在上坝前具有合适的含水量，这样可避免粗细骨料分离， 对确保施工质量、加快施工进度很有好处。 7.4、卸料、 7.4、卸料、推平 在卸料前，先由测量人员对填筑单元的边线进行放样，并洒上石灰 线。仓面上设有专人指挥运输车辆倒料，指挥倒料人员根据车前挂牌上 标明的料物类别将上坝车辆指挥到相应的填筑单元进行卸料。堆石料和 垫层料皆用推土机进行推平，辅以 ZL-50 装载机平料。 7.5、碾压 碾压采用进退全振错距法，前进和后退均为 1 遍，错距碾压法是指 在已铺料平整、洒水后的分块填筑仓号内，自行式振动碾从该条带一侧 按确定的速度、振动工况、重叠往返次数等施工参数振动行驶结束后， 在另一条带再进行振动行驶，完成整个填筑仓号压实的施工过程，条带 间横向碾迹接头重叠 0.2～0.3m，条带内纵向碾迹重叠 2m 以上，达到无 漏压、无死角，不得超碾和欠碾，确保碾压均匀。 碾压速度：振动碾行走速度控制在 2.0 km/h 左右。 7.6、碾压层厚控制 为保证填料层厚，可从两个方面入手。一方面可根据各填料铺填厚 9 度、自卸车斗容计算出每车填料可铺填的面积，然后在仓面上画出方格， 控制卸料间距，例如垫层料压实层厚 40cm，考虑松铺系数后松铺层厚 45cm，20T 自卸车斗容 10m3 左右，则方格尺寸为 4×5.56m。二方面可 使用全站仪等测量仪器控制层厚，填料粗平之后，在仓面上放点，标出 超填高度或欠填高度，然后进行精平，或在填筑范围外打桩，标示高程， 拉线控制层厚。 7.7、 7.7、沉降观测 每层填料松铺前，在基础面埋设钢板，并用振动碾静碾一遍以固定， 填料松铺后，在对应位置填料表面埋设钢板，并用振动碾静碾一遍以固 定，用全站仪对每层填料基础面、表面埋设的钢板进行观测，测出振动 碾压 2 遍、4 遍、6 遍、8 遍、10 遍后的压缩沉降量，进而计算压缩沉降 率。 7.8、密度试验、 7.8、密度试验、筛分试验 用试坑灌水法在填料振动碾压 4 遍、6 遍、8 遍、10 遍后检测干密度 和颗粒级配。 7.9、现场渗透试验 现场渗透试验 用原位渗透法在垫层料复核层碾压完毕后检测垫层料渗透系数。 7.10、 7.10、试验场次及参数组合 10 试验场次及参数组合见表 4：表 4： 填料区 垫层料 (A 区) 碾压场次、试验参数组合一览表 试验层次 第1层 第2层 加水量 (%) 5 8 10 压实层厚 (cm) 40 模拟 施工季节 常温 碾压机械 18T 振动碾 第3层 第4层 复核层 第1层 第2层 过渡料 (B 区) 第3层 第4层 复核层 第1层 主堆石料 (C 区) 第2层 第3层 复核层 第1层 堆石过渡料 (D 区) 第2层 第3层 复核层 第1层 次堆石料 (E 区) 第2层 第3层 复核层 10 12 待定 8 10 15 20 待定 10 15 20 待定 10 15 20 待定 10 15 20 待定 80 常温 18T 振动碾 80 常温 18T 振动碾 80 常温 18T 振动碾 40 常温 18T 振动碾 8、试验检测方法 试验检测方法垫层料、过渡料、堆石料现场密度检测，采用挖坑灌水法。试坑直 径不小于最大粒径的 2～3 倍，最大不超过 2.5m，试坑深度为碾压层厚。 垫层料加水量检测，采用烘干法。过渡料、堆石料加水量检测，采 用烘干和风干联合法。 西南副坝填料碾压工艺试验碾压试验检查次数见表 5：表5 西南副坝填料碾压工艺试验碾压试验检查次数 11 填料类别 检查项目 干密度 取样（检测）次数 3 组/层/工况 3 组/层/工况 2 次/整个试验 2 组/层/工况 2 组/层/工况 垫层料 颗粒级配 渗透试验 过渡料/堆石料 干密度 颗粒级配 8.1、密度试验 密度试验参照《土工试验方法标准》 （GB/T50123-1999）和《土工试 验规程》 （SL237-1999）进行，采用挖坑灌水法。根据不同填筑料最大粒 径，套环直径分别为堆石料 2500mm、过渡料 1000mm、垫层料 500mm。 灌水法密度试验：在选定的层面上放置钢制套环，套环安防稳固， 整个操作过程中不能移动。将隔水塑料薄膜放入环内，灌入清水，当水 从套环一边开始溢出时停止灌水并记下灌入的水量 V1 和溢水位置。 取出 塑料膜，开始挖取试坑，分别称量湿试料质量 m。试坑挖好后将塑料膜 铺 于 试 坑 内 ， 灌 入 清 水 ， 分 次 灌 水 总 质 量 V2 ， 则 试 坑 湿 密 度 ρ =m/(V2-V1)。 含水量测定：根据填筑料不同，将湿试样现场筛分至 20mm，按 D ≤20mm、D＞20mm 测定各自含水量，按级配加权平均，计算出试坑全 试样的含水量代表值。 8.2、筛分试验 颗粒分析从料源地或从试坑中取出的试样，200mm 以上的颗粒用钢 尺量记其代表粒径， 小于 200mm 的用大筛现场筛分至 20mm， 小于 20mm 的细颗粒经四分法取样进行室内筛分，最终计算全试样级配组成。 8.3、现场渗透试验 现场渗透试验 12 垫层料现场渗透试样参照《土工试验规程》 （SL237-1999）的原位渗 透试验方法进行。渗透环为双环，内环直径 22.6cm，高 30cm，外环直径 45.2cm，高 30cm。试验时将内外环嵌入试体 15~20cm，用湿粘土将环下 口外侧密封，防止水流向环外。加水后测记渗透速度，当渗透稳定后， 在 1 小时内测记渗入量 5~6 次，计算平均渗透系数。 9、试验成果及资料提交 9.1、现场描述 .1、 （1）记录使用的运输设备、卸料方式及铺料方法。 （2）对于堆石料应观察表面石料压碎及堆石架空情况。 9.2、试验成果 .2、 根据碾压试验，结合工程的具体情况，确定各种坝料施工碾压参数 和填筑标准，在试验报告中提出以下结论： （1）设计标准的合理性； （2）各种坝料填筑干密度控制范围； （3）提出达到设计标准的施工参数：铺料厚度、碾压遍数、行车速 度、错距方式及堆石料、垫层料、过渡料的加水量等。 （4）对于垫层料，因设计对其有渗透系数要求，在试坑内进行专门 的渗透试验，以验证经碾压后的垫层料其渗透性是否可达到设计要求。 10、质量保证措施（1）严格执行《江西洪屏抽水蓄能电站上水库土建工程 C1 标技术 条款》要求。 （2）严格控制压实质量，随时检查密实度，并按《江西洪屏抽水蓄 13 能电站上水库土建工程 C1 标技术条款》要求取样试验，发现不足，及时 处理，并及时采取改进措施。 （3）垫层料、过渡层料每层松铺厚度不超过 45cm，堆石料每层松 铺厚度不超过 90cm。 （4）在填料碾压施工前和施工中，采取各种防雨措施，确保施工质 量。 11、安全文明保证措施 安全文明保证措施 文明（1）加强安全教育，提高员工的安全意识与知识水平。开工前，根 据填筑碾压作业的施工特点，编制安全措施及安全细则，组织全体人员 学习，并要求严格遵守。 （2）健立安全组织，强化安全检查机构。配备专职安全管理人员。 使他们有职有权，充分发挥监督作用，做到奖惩分明，把事故苗头消灭 在萌芽状态。 （3）落实安全员在现场随时检查。 （4）开展文明施工，场地布置统一规划，填料堆放及其他各种物资 材料安放正确醒目标志，场区内布置线条整齐、清洁、废弃物统一深埋， 定时处理。

『伍』 堆石混凝土对块石有什么要求

堆石混凝土
堆石混凝土（Rock Filled Concrete，简称RFC），是利用自密实混凝土（SCC）的高流动、抗分离性能好以及自流动的特点，在粒径较大的块石（在实际工程中可采用块石粒径在500mm以上）内随机充填自密实混凝土而形成的混凝土堆石体。它具有水泥用量少、水化温升小、综合成本低、施工速度快、良好的体积稳定性、层间抗剪能力强等优点，在迄今进行的筑坝试验中已取得了初步的成果。 堆石混凝土在大体积混凝土工程中具有广阔的应用前景，目前主要用于堆石混凝土大坝施工。

『陆』 非线性强度指标是什么意思

我也是做边坡稳定性研究的，属于可靠性理论。
不过我怎么没看到过非线性强度指标这个名词。片面的，望词生义应该是指非改线性的复杂程度。在建立的模型中，比如，要求边坡的可靠指标，就要先建立起功能函数，而从功能函数中求可靠指标是件不容易的事件。其中，功能函数很复杂，在验算点处的非线性程度影响到一般求解方法的精确程度（如一次二阶矩法（包括中心点法、改进的中心点法，最重要的就是JC法、二次二阶矩法、等等）
有这个初步的概率就行了，你看多资料了，就更明白其中内涵了。

『柒』 堆石料坝体专项施工方案

一、施工组织设计
1、编制原则：①执行法规条例②结合实际因地制宜③统筹平衡协调④推广新技术新材料。
依据：法规技术标准;可研设计任务书;所在地法规;管理与技术水平;自然条件;劳动力供应;试验成果;合同
内容：施工条件(工程条件、自然条件)、导流(倒流标准、方式、建筑物设计、施工、截流、下闸蓄水、施工期通航过木)、料场选择与开采(选择、规划、开采)、主体施工、运输(对外、场内)、工厂设施(混凝土及制热制冷系统、土石料加工、机械修配及综合加工、风水电通信照明)、施工总布置(规划原则、分区布置、土石方平衡规划、永久占地)、总进度(设计依据、施工分期、准备期进度、施工总进度)、主要技术供应(主要材料、机械)、附图
方法：进行资料准备;进行施工导截流设计、研究确定主体施工方案;施工交通运输设计，施工工厂设施设计、施工总布置
2、导流设计：
防止渗透变形工程措施：1、设置水平与垂直防渗体2、设置排水沟或减压井3、铺设反虑层
建筑物失事原因：土石坝(防洪标准低、裂缝、滑坡、护坡破坏、坝身渗透)砼坝(抗滑不稳定、表面损坏、裂缝)拱坝(温度变化、洪水漫顶、岩体崩塌)堤防(漫溢、冲决、溃决、凌汛)隧洞(脉动、空化、空蚀、塌方)溢洪道(泄流不足、闸门启闭机问题、滑坡堵塞)
导流标准确定：根据导流建筑物的保护对象、失事后果、使用年限和工程规模等指标，划分导流建筑物级别(Ⅲ-Ⅴ)，再根据其级别和类型，结合风险度分析，确定洪水标准，并应考虑临时渡汛洪水标准和渡汛洪水标准。
施工程序：修建泄水建筑物、修筑围堰截流、基坑排水等保护基础(汛期来之前抢到洪水位以上)、大坝达到拦洪高程后封孔蓄水、继续大坝施工。
导流方式选择：分段围堰导流(适用流量较大平原河道或河谷较宽的山区河流上修建砼坝枢纽，较易满足通航过木排冰。)全断围堰法(适用枯水期流量不大河道狭窄，分明渠导流、隧洞导流、涵管导流(流量较小)。
围堰类型：土石围堰(充分利用当地材料，对基础适应性强，施工工艺简单)、砼围堰(挡水水头高，底宽小，抗冲能力大，堰顶可溢流)、草土围堰(就地取材，结构简单，造价低)、木笼围堰(10-15m深水中修建)、竹笼围堰、钢板桩格形
截流方法：抛投块料截流(适用大流量大落差，含平堵立堵混合堵)、爆破截流(适用狭谷岩石坚硬岸坡陡峻交通不便时)、下闸截流(先修建闸墩后截断)
减少截流的主要技术措施：加大分流量改善分流条件;改善龙口水力条件(双戗、三戗、宽戗、平抛垫底);增大抛投料的稳定性，减少块料流失;加大截流施工强度。
3、基础工程：
对基础基本要求：强度、整体均匀性、抗渗性、耐久性
处理的基本方法：岩基【开挖、灌浆(固结、帷幕、接触灌浆，水泥、黏土、化学灌浆，压力、高压喷射、劈裂灌浆)】砂砾石地基【开挖、防渗墙、桩基、帷幕、水平铺盖、排水通道】软土地基【开挖、桩基础、置换法、排水法、挤实法、固结法】
固结灌浆(减少基础变形和不均匀沉降、减少开挖深度)帷幕(截断渗流、降低扬压力)接触(结合、整体、抗滑)
灌浆材料分类：水泥浆(胶结好强度高，价格高颗粒粗稳定性差)水泥黏土浆(稳定性好就地取材费用低，防渗好)黏土浆(胶结慢强度低)水泥黏土砂浆(堵塞大孔隙)
固结灌浆：钻孔、压水试验、灌浆、封孔、质量检查
化学灌浆：钻孔及压水试验、钻孔及裂缝处理、埋设注浆嘴和回浆嘴以及封闭、注水和灌浆
高压喷射灌浆(钻机就位、钻孔插管、喷射作业、回填注浆)
防渗墙：刚性材料(普通砼、掺黏土砼、掺粉煤灰砼)柔性材料(固化灰浆、塑性砼)施工程序(平整场地、挖导槽、做导墙、安装挖槽机械设备、制备泥浆注入导槽、成槽、砼浇筑成墙)挖槽方法(射水法、抓斗开挖、冲击钻造孔、回旋钻造孔、锯槽法)
4、土石方工程：土分1-4级;岩石分5～25级;围岩分5类
土方平衡原则(料尽其用、时间匹配、容量适度)
地下工程开挖方法：钻孔爆破法(掏槽孔、崩落孔、周边孔)掘进开挖法(切削式、挤压式)盾构法、顶管法。
地下工程施工方式：1、全断面开挖(围岩自稳好、断层裂隙少得地层中)2、先导洞后扩大开挖(IV、V类围岩)3、台阶式扩大(大断面)4、分部分块开挖【先拱后扩大(Ⅰ、Ⅱ类)先导洞后顶拱扩大再中下部扩大(Ⅲ、Ⅳ类)肋拱留柱扩大(ⅣⅤ)中心导洞辐射孔(Ⅰ、Ⅱ类)】
支护衬砌：喷砼、锚杆、预应力锚固、钢筋砼衬砌及联合形式
爆破方法：浅孔(孔径小于75mm，深小于5m用于基坑渠道隧洞开挖)、深孔(大于5m大型基坑开挖大型采石场)、洞室(一次爆破方量大，大块多，对围岩破坏严重用于挖填方集中，短期内发挥效益得工程或劳力缺乏地区)、预裂(用于大断面洞室分台阶下部岩体开挖)、光面(围岩保护层得爆除)
锚固按结构型式分：抗滑桩、贸动、喷锚支护、预应力锚索
预应力锚固施工程序：1、普通端头锚(造孔、编书、穿束、内锚段灌浆、垫座砼浇筑、封孔灌浆、外锚头保护)2无粘结端头锚索(造孔、编书、穿束、内锚段灌浆、垫座砼浇筑、封孔灌浆、张拉、外锚头保护)对穿锚索(造孔、编书、穿束、两端垫座砼浇筑、张拉、封孔灌浆、张拉、外锚头保护)
5、堆石坝工程：
分区：面板、垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区
填筑质量控制：填筑工艺(后退法、进占法)压实参数控制(通常堆石压实指标用空隙率n表示，采取试坑法检测)
面板施工包括(混凝土面板分块、垂直缝砂浆条铺设、钢筋架立、面板混凝土浇筑、面板养护)
5、砼工程：
分缝分块：重力坝横缝不需接缝灌浆(永久缝)，拱坝需接缝灌浆(临时缝)，型式：纵缝分块(胡佛坝，传统方式，浇块高度3m以内)、斜缝分块(沿坝体两组主应力之一的轨迹面设置，向上游或下游倾斜，不接缝灌浆，缝面不直接通坝上游面以避免水渗入，施工中注意均匀上升控制相邻块高差)，浇筑程序为上游块先浇下游块后浇)、通仓浇筑和错缝分块。
砼浇筑程序：浇筑前准备工作(基础面、施工缝、立模、钢筋、预埋件)、入仓铺料(多用平浇法、薄层浇筑或阶梯浇筑)、平仓振捣(振捣平仓液化后自行摊平)、养护(3-4周，洒水、铺草垫)。
砼坝施工质量控制要点：1、从原材料到拌和、入仓、振捣、养护各个环节控制2、进一步检查，方法物理检测(超声波、γ射线、红外线等)钻孔压水、大块取样、原形观测3、裂缝处理
裂缝种类：表面裂缝、贯穿裂缝、深层裂缝
裂缝处理：坝内裂缝空洞采用水泥灌浆;对细微裂缝用化学灌浆;对表面裂缝用水泥砂浆或环氧砂浆涂抹处理;对不便灌浆补强处理的整块炸掉重新浇筑。
温控措施：减少砼发热量(减少水泥用量(采用低流态或干硬砼、增大骨料粒径、掺粉煤灰和高效减水剂)、采用低发热量水泥)、降低砼入仓温度(合理安排浇筑时间、加冰或冰水拌合、骨料预冷)、加速砼散热(自然冷却、预埋冷却管)
砼拌合设备生产能力：主要取决于容量、台数与生产率等
砼运输设备：水平运输(有轨、无轨)、垂直运输(门机、塔机、缆机、履带式起重机)
砼运输方案：门塔机(有栈桥、无栈桥)、缆机、辅助(履带式起重机、汽车运输、皮带输送机浇筑)

『捌』 300年堆起25亿块，成就世界上最大的石头堆，这些石头块都是哪来的

这个世界上最大的石头堆是由石头块一点一点堆积而成的，而这些石头块都是人们将一些富有灵气的白色石头刻上佛像或者佛经，给它取名为玛尼石，围绕着玛尼石堆走一圈的时候就会放下一块石头，于是300年来，聚集了25亿块的玛尼石，就成为了世界上最大的石头堆，这也是藏区人民祈求平安、幸福最大的一块福地。

在藏区，玛尼石到处都可以见到，谁曾想这么一块小小的石头，对藏区人民来说有着这么大的寓意。如果你去往藏区的时候，在路上偶然看到了这些石头，不妨捡起一块进行祈福。

『玖』 三星堆遗址考古发掘主要成果发布，信息量巨大！具体的成果是怎样的

近日，四川省文物考古研究院在三星堆博物馆召开了新闻发布会，对三星堆遗址考古发现阶段性成果进行公布与展示，通过现场的数据，我们可以了解到遗址的祭祀区域面积将近有1.3万平此次遗址的祭祀活动与商代遗址有很大密切的关系，祭祀整体的区域呈现着西北到东南的走向，在其中进行部分文物的发掘，有石虎，石人，石壁，玉凿，绿松石，象牙等等一些珍贵的文物，通过里面文物的历史考究，时间较为长久，属于商代遗址。通过对文物的统计，目前共出土了将近有13,000件，保存较好的文物，有3155件，在遗址内还发现了大量的仿制品，这也是此次发现当中的重大发现。