碾壓式瀝青混凝土心墻工程特性研究現(xiàn)狀與對策

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(長江科學院 a.水利部巖土力學與工程重點實驗室；b.國家大壩安全工程技術研究中心，武漢 430010)

1 研究背景

瀝青混凝土心墻作為土石壩防滲系統(tǒng)在水利水電工程中得到了廣泛應用，瀝青混凝土心墻壩也成為了重要的壩型之一[1]。我國采用瀝青混凝土心墻防滲開始于20世紀70年代，1973年吉林建成了白河澆筑式瀝青混凝土心墻壩，高24.5 m；1975年甘肅建成了黨河瀝青混凝土心墻壩，高58.8 m；1983年大連建成了碧流河水庫瀝青混凝土心墻左壩與右壩，分別高49 m和33 m[2]。到了20世紀90年代，隨著水工瀝青混凝土碾壓技術的發(fā)展以及對國外先進施工技術的引進，瀝青混凝土心墻壩在我國使用越來越廣泛，大壩也越來越高。目前國內已建成數(shù)座百米級的瀝青混凝土心墻壩，包括三峽茅坪溪瀝青混凝土心墻壩，壩高104 m，是當時國內最高的瀝青混凝土心墻土石壩[3]；四川冶勒水電站瀝青混凝土心墻壩，壩高124.5 m，是目前國內已建成的最高的瀝青混凝土心墻土石壩[2]。

相比黏土心墻壩，瀝青混凝土心墻壩心墻厚度小，一般為壩高的1/70～1/130[4]，心墻與壩殼變形協(xié)調是瀝青混凝土心墻壩安全穩(wěn)定的保證，這就要求設計過程中能準確計算壩體與心墻的應力與變形。深入研究瀝青混凝土的力學特性，準確獲得瀝青混凝土力學與變形參數(shù)，是瀝青混凝土心墻設計的基礎。20世紀90年代至21世紀初，長江科學院對三峽茅坪溪防護壩瀝青混凝土心墻材料進行了系統(tǒng)的研究，2010年以后，先后針對大渡河黃金坪水電站工程、西藏拉洛水利樞紐工程及巴基斯坦Karot水電站工程大壩瀝青混凝土心墻材料進行了試驗研究，取得了大量成果[5-10]。本文對瀝青混凝土心墻材料工程特性的研究成果進行了一次較為完整的回顧與梳理，總結了以后需要開展的研究工作。

2 瀝青混凝土心墻防滲的優(yōu)越性

目前國內瀝青混凝土心墻防滲體基本是由于工程受到多雨、氣溫低、缺乏適合的土石料、壩基沉降量大等自然條件的限制，不能采用混凝土面板、黏土與礫質土心墻等傳統(tǒng)的防滲體或采用傳統(tǒng)的防滲體成本較高時不得已才采用的，瀝青混凝土心墻防滲體能夠在這些條件下使用正好說明了瀝青混凝土心墻防滲的優(yōu)越性與適應性。相比傳統(tǒng)的防滲體，瀝青混凝土心墻防滲的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在施工受氣候影響小、對壩體填料質量要求低及具有較強的塑性3個方面。

2.1 施工受氣候影響小

瀝青混凝土的施工受降雨和低溫的影響小，多雨和高寒地區(qū)難以采用傳統(tǒng)防滲體時，采用瀝青混凝土心墻能取得保證工程進度與施工質量的良好效果。四川冶勒水電站瀝青混凝土心墻壩位于深厚覆蓋層基礎上，覆蓋層最深達400多m，工程現(xiàn)場年平均氣溫6.5 ℃，全年無夏天，冬季長達6至7個月，年平均降雨量1 830 mm，每年降雨天數(shù)近215 d，大壩于2007年建成，目前運行良好[2]。尼爾基水利樞紐位于黑龍江與內蒙古自治區(qū)交界的嫩江干流中上游，處于寒溫帶氣候區(qū)，多年平均氣溫1.5 ℃，冬季嚴寒漫長，夏季炎熱多雨，經充分考慮工程投資、施工工期和施工難度等因素，確定主壩采用瀝青混凝土心墻方案[11]。

2.2 對壩體填筑料質量要求低

瀝青混凝土心墻壩不需要填筑高質量的堆石料。重慶玉灘水庫擴建工程主壩為瀝青混凝土心墻壩，壩高42.7 m，壩體填筑采用當?shù)厣皫r石渣料和泥巖石渣料等軟巖材料，堆石料單軸抗壓強度<10 MPa[12]。四川官帽舟水電站瀝青混凝土心墻壩高109 m，受當?shù)亓蠄雠c地形限制，為節(jié)約成本，采用溢洪道與泄洪洞開挖的軟巖石渣料作為堆石料[13]。挪威Storglomvatn壩高125 m，副壩Holmvatn高56 m，堆石料料場中含有次生砂巖，夾雜大量的云母片巖與頁巖帶，堆石料在振動碾壓后破碎嚴重，為了減少堆石破碎，不得已將初始規(guī)定的15 t振動碾換做11.3 t的振動碾，2座大壩1997年建成至今，監(jiān)測結果表明盡管大壩發(fā)生了較大變形，但其性能還是令人滿意的[14]。

2.3 瀝青混凝土具有較強的塑性

瀝青混凝土心墻對壩基變形適應能力強。奧地利的Eberlaste瀝青混凝土心墻壩高28 m，建設在深厚覆蓋層上，施工期間壩基在峽谷中心處下沉了2.2 m，并存在較大的不均勻變形，建成并蓄水后壩基又發(fā)生了2次沉降，大壩建成至今近50 a沒有發(fā)生明顯的滲漏[14]。四川冶勒水電站瀝青混凝土心墻壩壩基覆蓋層深度超過400 m，壩基地基條件復雜，大壩建成后瀝青混凝土心墻未發(fā)現(xiàn)有滲漏。

3 瀝青混凝土心墻工程特性研究成果

3.1 心墻的安全穩(wěn)定性

作為大壩的防滲體，瀝青混凝土心墻的安全穩(wěn)定和完整至關重要，安全穩(wěn)定的關鍵是保證心墻和過渡料之間變形的協(xié)調，這就需要心墻與過渡料的變形模量較為接近。心墻過軟，其變形模量與過渡料相比偏低，導致心墻部分自重傳遞給過渡料，造成心墻壓應力減小，出現(xiàn)“拱效應”，拱效應嚴重時，心墻可能出現(xiàn)水平裂縫，在水壓力作用下發(fā)生水力劈裂；心墻過硬，其變形模量與過渡料相比偏大，會導致過渡料的部分自重傳遞給心墻，造成心墻壓應力增大，出現(xiàn)“附加壓應力”，附加壓應力過大時，心墻可能發(fā)生過大的剪切變形并發(fā)生剪脹，導致墻體孔隙率明顯增大，防滲性降低，嚴重時可引發(fā)結構破壞[15]。

瀝青混凝土心墻的設計中，為了保證心墻與過渡料的協(xié)調變形，主要是對瀝青混凝土心墻材料的模量基數(shù)K值提出要求。設計單位最早對三峽茅坪溪瀝青混凝土心墻壩提出的設計要求是心墻材料模量基數(shù)K值不低于700。在施工過程中，根據(jù)施工自檢試驗及鉆芯試樣的試驗結果，心墻瀝青混凝土的模量基數(shù)K值的離散性較大，普遍在200～400范圍內[5]。針對這一問題，長江科學院聯(lián)合有關單位根據(jù)試驗結果進行了平面E-μ模型、K-G模型的應力應變分析，當模量數(shù)K低于400時，心墻拱效應明顯，應用黏土心墻壩產生水力劈裂的判據(jù)(即心墻中的豎向應力小于或等于相應處的水壓力)，瀝青混凝土心墻很可能產生水力劈裂。為了解決這一實際問題，長江科學院開展有針對性的瀝青混凝土力學性對比試驗、填筑料的三軸試驗和濕陷試驗、瀝青混凝土抗水力劈裂和抗拉試驗等工作，并結合三峽工程試驗性蓄水所取得的變形觀測資料進行了反演分析，在此基礎上進行了設計條件下大壩應力-應變分析，對茅坪溪防護大壩的安全度作出了綜合分析評價，認為當瀝青混凝土模量基數(shù)K<200時，在不考慮其抗拉特性的條件下，心墻底部有可能發(fā)生危害性水力劈裂破壞；但考慮到瀝青混凝土有200 kPa的抗拉強度及心墻底部的變形量小，如果不存在施工方面的缺陷，產生水力劈裂破壞可能性極小，瀝青混凝土心墻安全穩(wěn)定與完整能得到保證。

3.2 試驗條件對瀝青混凝土力學性能的影響

瀝青混凝土的強度與變形參數(shù)主要通過室內試驗獲得，力學特性受試驗條件的影響較大是瀝青混凝土的一個特點。目前設計規(guī)范[4]對瀝青混凝土心墻材料的力學參數(shù)指標提出了要求，但并未提出所列參數(shù)指標對應的試驗條件，這就需要研究試驗條件對瀝青混凝土力學特性的影響規(guī)律，為選取合適的試驗條件、準確獲取其強度與變形參數(shù)提供科學依據(jù)。試驗條件對瀝青混凝土力學特性的影響主要包括試驗溫度、加載速率和成型方法3個方面的研究。

3.2.1 試驗溫度的影響

瀝青混凝土為溫度敏感型材料，溫度對其力學性能有著較大的影響。在三峽茅坪溪防護壩、黃金坪水電站工程、西藏拉洛水利樞紐工程及巴基斯坦Karot水電站瀝青混凝土心墻材料研究中均采用不同溫度進行了試驗[5-7]，溫度對瀝青混凝土力學性能的影響已經得到了普遍的共識：溫度較低時，材料表現(xiàn)出較強的脆性，模量大，強度高，破壞應變??；隨著溫度的升高，瀝青混凝土逐漸表現(xiàn)為塑性，強度與模量降低，破壞應變增大。

3.2.2 試驗加載速率的影響

瀝青混凝土的三軸試驗加載剪切過程是參考土工三軸試驗采用應變控制，與瀝青混凝土材料不同，在保證孔隙水壓力充分消散的情況下，土體材料的三軸試驗成果基本不受加荷速率影響。任少輝[16]的研究成果表明，在其它條件相同的情況下，加載速率越大，試樣的強度越高，體變也越大。試驗規(guī)程[17]未對三軸試驗加載速率進行規(guī)定，只是提出“按規(guī)定的變形速率施加軸向壓力進行剪切，如變形速率沒有規(guī)定時，可采用應變速率0.1%/min進行控制”。在拉洛水利樞紐瀝青混凝土試驗研究中，采用0.024%/min，0.12%/min和0.6%/min 3種應變速率進行三軸試驗，研究了加載速率對瀝青混凝土材料的影響規(guī)律。試驗結果表明：加載速率越大，瀝青混凝土試樣強度值越大，模量越高，破壞應變越小，0.024%/min和0.12%/min速率條件下試樣強度值約為0.6%/min速率條件下的50%和70%[10]。

3.2.3 成型方法的影響

為研究成型方法對瀝青混凝土力學性能的影響，選取最能模擬現(xiàn)場碾壓工藝的室內成型方法，能準確地獲取瀝青混凝土心墻的力學參數(shù)。目前室內成型方法主要采用靜壓成型和擊實成型，三峽茅坪溪大壩瀝青混凝土試驗時，試驗規(guī)程尚未發(fā)布，室內試樣主要采用靜壓成型，同時擊實成型了部分試樣。靜壓成型采用10 MPa的成型壓力恒壓3 min，擊實法分3層成型，每層擊實50次，并通過三軸試驗對比了室內靜壓成型試樣、擊實法成型與現(xiàn)場芯樣力學性能的差別[5]。3種成型方法得到的瀝青混凝土試樣，在密實程度幾乎完全相同情況下，力學性質存在很大差異。靜壓法成型試樣時，為獲得與現(xiàn)場芯樣相同的密度，采用了10 MPa成型壓力，其試樣強度與模量遠高于擊實法成型試樣與現(xiàn)場芯樣，現(xiàn)場芯樣與室內擊實成型試樣強度值差別較小，但模量高于擊實成型試樣。

3.3 瀝青混凝土的本構關系

國內外基本采用Duncan-Chang模型來描述瀝青混凝土材料應力應變關系。但瀝青混凝土的三軸試驗成果表明[16，18-20]，瀝青混凝土的三軸試驗應力-應變關系曲線并不完全符合雙曲線規(guī)律，在圍壓較低時表現(xiàn)出明顯的軟化，且三軸試驗體變主要表現(xiàn)為剪脹，采用Duncan-Chang模型難以準確計算瀝青混凝土的應力-應變。鳳家驥等[18]提出計算瀝青混凝土應力-應變關系的修正雙曲線模型，采用指數(shù)函數(shù)來描述破壞偏應力與小主應力倒數(shù)的關系，對切線模量進行了修正，泊松比計算則采用但尼爾公式；李志強等[20]采用南京水利科學研究院非線性模型描述瀝青混凝土三軸試驗應力-應變關系，取得較好的效果。

自20世紀90年代開始，長江科學院先后對三峽茅坪溪防護壩、黃金坪水電站工程、西藏拉洛水利樞紐工程及巴基斯坦Karot水電站工程大壩瀝青混凝土心墻材料進行靜三軸試驗，并采用Duncan-Chang模型擬合瀝青混凝土的應力-應變關系，發(fā)現(xiàn)Duncan-Chang模型難以擬合瀝青混凝土的軟化與剪脹等現(xiàn)象。為了找到適合瀝青混凝土的本構模量，拉洛水利樞紐瀝青混凝土試驗研究中，分別采用鳳家驥修正模型和南京水利科學研究院非線性模型對試驗成果進行了整理，并與Duncan-Chang模型進行比較。鳳家驥修正雙曲線模型相比Duncan-Chang模型對瀝青混凝土應力-應變關系曲線的擬合精度有了一定提高，但依然不能模擬瀝青混凝土應力-應變關系曲線的軟化現(xiàn)象；南京水利科學研究院非線性模型屬于彈塑性模型，能模擬瀝青混凝土應力-應變關系曲線的軟化現(xiàn)象，比Duncan-Chang模型及鳳家驥修正雙曲線模型的擬合精度更高[10]。

3.4 瀝青混凝土的抗震性能

我國的瀝青混凝土心墻壩很多都建設在強震區(qū)，如已建成的南椏河上的冶勒水電站、大渡河上的龍頭石水電站及目前在建的大渡河黃金坪水電站都位于基本烈度為Ⅷ度的高地震區(qū)[8]，瀝青混凝土的抗震性能也是需要研究的重點問題之一。試驗規(guī)程[17]中規(guī)定的動力試驗方法基本參照土的動力試驗，成果整理也是采用目前在土動力學里使用最為廣泛的等效線性模型。瀝青混凝土心墻材料與土體材料在結構上存在較大的差別，土的動力試驗方法與計算模型并不完全適合瀝青混凝土，王為標等[21]通過對新疆下坂地、恰普其海水利水利樞紐及四川龍頭石電站瀝青混凝土進行動力試驗，發(fā)現(xiàn)瀝青混凝土在動荷載作用下主要表現(xiàn)為彈性，骨干曲線近似為直線，可以取其斜率作為瀝青混凝土的動彈性模量。2012—2014年，對大渡河黃金坪水電站與拉洛水利樞紐瀝青混凝土心墻料進行了動三軸試驗[6,8]，研究了瀝青混凝土材料的抗震性能。通過對瀝青混凝土心墻材料進行不同溫度與初始應力狀態(tài)的動模量阻尼比試驗與動強度試驗，所得結論與文獻[21]一致，動力試驗骨干曲線近似為直線，可取其斜率作為瀝青混凝土動彈性模量，并建立了瀝青混凝土動彈模量與平均固結應力σm的計算公式。瀝青混凝土動強度試驗表明瀝青混凝土心墻料在動荷載作用下呈現(xiàn)彈性變形，產生的塑性變形較小，相同的動應力循環(huán)作用相同次數(shù)時，瀝青混凝土心墻料產生的總應變比堆石料小一個數(shù)量級，瀝青混凝土心墻具有良好的抗震能力[8]。

3.5 瀝青混凝土的水力劈裂

水力劈裂是指由于水壓力的抬高在巖石或者土體等弱透水結構中引起裂縫發(fā)生或擴展的現(xiàn)象[22]，在20世紀60—70年代，曾出現(xiàn)過多起黏土心墻壩因水力劈裂造成滲漏甚至垮壩的事件，黏土心墻壩的水力劈裂問題是水利工程建設的關鍵技術問題之一。瀝青混凝土心墻壩心墻厚度一般僅為0.5～1.2 m，一旦發(fā)生水力劈裂，會造成嚴重滲漏甚至垮壩。已有計算結果表明，若采用黏土心墻發(fā)生水力劈裂的條件作為判據(jù)，瀝青混凝土心墻局部存在產生水力劈裂的條件。但瀝青混凝土與一般黏土有不同的特點，黏土的抗拉強度較小，一般忽略不計，而瀝青混凝土具有一定的抗拉強度，到目前為止，尚未發(fā)現(xiàn)瀝青混凝土心墻水力劈裂破壞的有關報道，但也沒有研究成果支撐瀝青混凝土心墻不會發(fā)生水力劈裂。為此需要通過試驗研究來論證瀝青混凝土發(fā)生水力劈裂的條件，在此基礎上對大壩的安全度作出綜合分析評價[23]。

針對三峽茅坪溪防護壩與黃金坪水電站瀝青混凝土心墻材料，長江科學院開展了一些探索性研究。試驗分為圓孔水力劈裂試驗與圓盤平板水力劈裂試驗，試驗示意圖見圖1。

圖1 圓孔和圓盤平板水力劈裂示意圖

瀝青混凝土圓孔水力劈裂試件采用擊實法成型，試樣直徑101 mm，高100 mm或200 mm，在試樣的一端鉆孔形成空心試件，鉆孔直徑為20 mm，深50 mm或160 mm。試驗時，將試樣鉆孔端膠粘在三軸試驗儀的壓力室底座上，中心孔通過壓力室底座上的孔壓孔與壓力源連接，通過中心孔對試樣內壁施加壓力，同時將試樣上部進行反力固定，防止內部施加孔壓時瀝青混凝土試樣受拉破壞。

圓盤水力劈裂試驗瀝青混凝土圓板的厚度分25，40，60 mm 3種，直徑500 mm。試驗將瀝青混凝土板放置于上下兩腔體之間，用法蘭盤止水。上部帶法蘭盤的圓形腔體施加水壓力，下部圓形腔體底部設可調節(jié)底板。試驗時下部腔體填充砂礫石過渡料，圓形板式瀝青混凝土試件被螺絲固定在上、下2個腔體之間。上部腔體與瀝青混凝土板之間用密封圈密封，試驗時逐級向上部腔體內施加壓力，觀察下部腔體滲水量的變化，根據(jù)滲水量的變化情況判斷在該級水壓條件下是否產生了水力劈裂現(xiàn)象。

圓孔水力劈裂試驗表明，瀝青混凝土試樣在一定內外壓差情況下，產生一定量的徑向變形后才產生水力劈裂，且均為徑向水力劈裂，根據(jù)彈性力學理論計算，發(fā)生水力劈裂時，徑向拉應力大于200 kPa。平板水力劈裂試驗表明，過渡料正常壓密條件下，厚度在25 mm以上的瀝青混凝土板承受1 MPa的水壓力不產生水力劈裂[23]。

4 需要進一步研究的問題

4.1 合理的成型方法

前面的研究成果已經表明，不同成型方法得到的試樣，三軸試驗成果相差很大。合理的瀝青混凝土試樣成型辦法必須能較好地模擬瀝青混凝土心墻壩施工中瀝青混合料的碾壓工藝，包括施工使用的碾壓設備及碾壓施工參數(shù)：瀝青混合料碾壓施工一般采用1.0～1.5 t振動碾，先靜碾1～2遍，然后動碾6～8遍，最后再靜碾1～2遍，碾壓完成后層厚約為20 cm[24-26]，部分工程[27-28]為了提高填筑速度，在不增加碾壓遍數(shù)情況下采用2.7 t振動碾，碾壓完成層厚約25 cm。試驗規(guī)程[17]中三軸試驗試樣采用擊實法成型試樣，但擊實法成型試樣的試驗力學性質與現(xiàn)場鉆取芯樣也存在差別，只是差別比其他成型方法小。在過去的研究中，只是在三峽茅坪溪大壩心墻材料試驗研究時，對比了室內靜壓成型、室內擊實試樣與現(xiàn)場芯樣強度以及應力應變關系的差別。在以后的研究中，需要進一步研究不同方法成型試樣力學特性的差別，并與現(xiàn)場鉆孔芯樣對比，找到最能模擬現(xiàn)場碾壓工藝的室內成型方法。

4.2 三軸試驗加荷速率的影響與選取

為了準確獲取工程實際運用中的瀝青混凝土材料力學參數(shù)，理論上應當采用工程可能發(fā)生的荷載或變形速度進行試驗。對于瀝青混凝土心墻壩，施工過程中的靜力荷載加載速度較慢，如果完全模擬實際工程中的速率進行試驗需要很長的時間，這就需要研究加載速率對瀝青混凝土力學性能的影響規(guī)律，包括不同的配合比和試驗條件下加荷速率的影響規(guī)律，并結合試驗效率和實際工程確定合適的三軸試驗速率。國內外學者關于加載速率對瀝青混凝土三軸試驗成果的影響只是進行了初步研究，關于加載速率對試驗成果的影響規(guī)律沒有一致的認識，長江科學院只是對拉洛水利樞紐瀝青混凝土材料進行了3個不同速率的試驗，取得的成果有限，以后的研究中需要深入的開展工作。

4.3 動荷載作用下的破壞標準

目前的動強度試驗研究成果認為瀝青混凝土的動強度很高，在動荷載作用下不會發(fā)生破壞，這一結論是參照土動力學，以應變達到某一值作為破壞標準得到的。瀝青混凝土結構與土體差別很大，以應變作為破壞標準不一定適合瀝青混凝土，在動荷載作用下，試樣受到反復的拉伸與壓縮作用，雖然產生的應變較小，但試樣內部可能由于往復荷載的作用產生裂隙而導致防滲失效，在以后的動強度研究中，可以結合CT等可視化技術研究動荷載作用后內部結構的變化，綜合確定瀝青混凝土在動荷載作用下的破壞準則。

4.4 酸性骨料用于水工瀝青混凝土的可行性研究

礦料的酸堿性對瀝青混凝土的性能有著較大的影響，關系到瀝青混凝土的強度、水穩(wěn)定性及耐久性等一些重要性能，目前水工瀝青混凝土基本采用堿性骨料。瀝青與骨料的黏附性同骨料的物理性質和化學性質密切相關，而且化學吸附作用是主要因素，堿性礦料對瀝青有較好的化學吸附作用，而酸性骨料沒有堿性骨料的化學吸附作用好。設計規(guī)范[4]規(guī)定“粗骨料宜采用堿性骨料(石灰?guī)r、白云巖等)破碎的碎石，當采用未經破碎的天然卵礫石時，其用量不宜超過粗骨料用量的一半，當采用酸性碎石時，應采用增強骨料與瀝青黏附性的措施，并經試驗研究論證”。在一些適宜建瀝青混凝土心墻壩的地方可能難以找到適宜的堿性礦料，從外地購買堿性骨料會提高工程成本，且難以保障施工進度，水利水電工程現(xiàn)場的砂卵石一般非常豐富，但砂卵石中酸性巖石居多，如果酸性骨料經過采取措施后能作為水工瀝青混凝土的骨料，則可以節(jié)省工程成本，對瀝青混凝土土石壩的發(fā)展與應用也會有較大的推動作用。酸性骨料用于水工瀝青混凝土除了研究采用何種措施增強骨料與瀝青黏附性使瀝青混凝土性能滿足設計規(guī)范要求外，酸性骨料瀝青混凝土的長期穩(wěn)定性采用何種研究方法和哪些指標來衡量也是需要研究的內容和重點。

4.5 乳化瀝青用于水工瀝青混凝土的可行性

在目前的水利水電工程中，瀝青混凝土混合料的都是采用熱瀝青拌制，需要將瀝青加熱后進行拌合，在施工過程中會產生污染，另外加熱溫度過高或加熱時間過長容易引起瀝青的老化；而如果加熱溫度不夠，會使混合料的拌合不均勻，瀝青混凝土成型不好，達不到設計要求。乳化瀝青可以在不加熱的情況下與骨料拌合，避免了施工引起的污染，施工也比較方便，目前在道路工程中得到了應用。與道路瀝青混凝土不同，水工瀝青混凝土對密實度要求高，心墻瀝青混凝土要求孔隙率小于3%，乳化瀝青含有大量的水分，水分在拌合和碾壓過程中難以完全揮發(fā)，瀝青混凝土混合料難以壓實。在黃金坪水電站與拉洛水利樞紐瀝青混凝土試驗研究中，開展了乳化瀝青用于水工瀝青混凝土的可行性研究，采用乳化瀝青拌合瀝青混合料，并進行了各項試驗，乳化瀝青混凝土試樣各項指標基本符合規(guī)范對心墻材料的要求，但試樣成型前需采用微波爐加熱瀝青混合料除去乳化瀝青中多余的水分，這一過程在施工過程中難以實現(xiàn)。施工過程中若能采取措施，在瀝青混合料拌合時能將乳化瀝青中的水分充分揮發(fā)，保證乳化瀝青混合料能充分壓實，達到設計要求，則能推動乳化瀝青在水工瀝青混凝土中的應用，并進一步推動瀝青混凝土心墻壩的應用。

5 結 語

長江科學院自20世紀90年代開始開展瀝青混凝土的工程特性研究，本文結合三峽茅坪溪防護壩、黃金坪水電站工程、西藏拉洛水利樞紐工程及巴基斯坦Karot水電站瀝青混凝土心墻壩的研究成果，在收集與梳理歷年研究成果的基礎上，綜述了水工瀝青混凝土心墻研究近年來取得的主要成果，主要包括瀝青混凝土心墻的安全穩(wěn)定性、試驗條件對力學性能的影響、瀝青混凝土的本構關系、瀝青混凝土抗震性能及瀝青混凝土心墻的水力劈裂問題等5個方面；并提出了在以后的研究工作需要進一步解決的問題，包括室內成型方法、酸性骨料和乳化瀝青用于水工瀝青混凝土的可行性研究等方面。瀝青混凝土心墻壩作為一種有競爭力的壩型，在水利水電工程中的應用越來越廣泛，且壩高也越來越高，水工瀝青混凝土的研究也需要不斷的開展與進步，本文總結了長江科學院近20 a關于水工瀝青混凝土的研究成果，可供以后開展瀝青混凝土的工程特性研究提供參考與借鑒。

致謝：參加瀝青混凝土心墻研究工作還有楊華全、嚴建軍、董蕓、王曉軍、周世華、潘家軍、徐 晗、何曉民、周欣華、徐言勇等，特此表示感謝。

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