温馨提示：2013年注册岩土工程师考试时间为9月7、8日。为了帮助学员有效备考，国和网校搜集整理了岩土工程方面的相关知识，以下就定向爆破坝坝体结构与渗透特性进行讲解。
云南省柴石滩水库大坝可行性论证阶段定为定向爆破坝，而初步设计审定的却是面板堆石坝，坝型改变的原因之一，是缺乏未做防渗体的爆破坝直接挡水(特别是高水头)可靠性的工程实践与经验.据此，作者选择典型爆破坝、云南省己衣水库大坝进行了直接挡水(特别是高水头挡水)的实践与原型观测，为发展定向爆破筑坝技术提供科学依据.己衣水库大坝1978年5月采用定向爆破筑坝技术一次爆破筑成，平均堆积高度83.6m，最低马鞍点高74.2m，爆后基本上未进行坝面整形与防渗处理.
1 原型观测的主要内容与途径
1.1 坝体探井 在坝体上人工开挖4个试验探井，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ顺序布置在原顺河向河槽纵剖面上，Ⅰ井位于坝顶坝轴线上，Ⅰ～Ⅱ、Ⅱ～Ⅲ 间平面距离分别为 63.5m 与 59.5m，Ⅳ 井布置在Ⅰ 下游侧 30m 右岸坡上.
1.2 坝体渗流量 在坝上游面岸坡设水位尺测量库水位，用下游坝脚处专门建筑截水墙与量水堰观测坝体渗流量.
1.3 坝内渗流水面 在坝体上钻了5个坝内渗流水面观测孔，单孔最深 73.2m，孔分布于探井同一纵剖面，水位量测误差估计不超过1cm.
2 坝体结构特性的研究与分析
2.1 坝体土石料颗粒组成 探井试验段总计113段，每段出井土石料全部按粒径分级(或筛分)和称重，实测资料绘制的113条颗分曲线，其不均匀系数 Cu 与曲率系数 Ce的变化范围很大，不同探井或同一探井不同试验段颗分曲线的差异明显.图1为各井的平均颗分曲线与坝体(总平均)颗分曲线，可见其颗粒组成普遍偏粗，并呈现向下游增大的趋势.坝体粗粒与细料含量：各井 d>1000mm 粗粒平均含量范围是3.20%～34.81%，平均为19.5%;细料d<5mm 变化范围是11.44%～14.66%，平均值 13%.
2.2 土石料干密度 表1示出了各井土石料干密度与其他特性指标的平均值.由表1看出：各探井平均干密度比较接近，数理统计分析实测数据呈正态分布，有90%的试验段干密度在1.88～2.32t/m3 之间.干密度随探井深度的变化列于表2.由表2看出：表层干密度比其下两层的明显偏小，其孔隙率呈现相反的变化.
图1 各探井平均颗分曲线与总平均(坝体)颗粒分曲
表1 各井土石料干密度及其他特征(平均值)
探井编号 试验组数 密度ρ/(t/m) 混合含水量W/(%) 干密度ρd/(t/m)孔隙率n/(%)
Ⅰ 33 2.27 3.79 2.19 22
Ⅱ 30 2.25 4.09 2.16 23
Ⅲ 26 2.24 3.86 2.16 24
Ⅳ 24 2.25 4.15 2.16 23
平均 (总计113) 2.25 3.97 2.17 23
2.3 渗透系数 探井每挖深 3～5m 用单环注水法测定坝体渗透系数，共测得35组数据，实测结果见表3.由表3知：4个探井平均渗透系数值相差约2倍，但35组渗透系数变化范围为3.0×10-3～7.2×10-1cm/s，相差240倍，说明其透水性变化很大.
表2 分段统计各井的干密度ρd(t/m)与孔隙率n(%，括号内数字)
井深/m Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 平均
0～10 2.12(25) 2.07(27) 2.07(27) 2.07(27) 2.08(26.5)
10～20 2.27(20) 2.21(22) 2.29(19) 2.22(21) 2.25(20.5)
20～30 2.20(22) 2.20(22) 2.10(26) 2.23(21) 2.18(22.8)
>30 2.17(23)
表3 实测坝体渗透系数值
探井编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
平均值测定组数 13 7 8 7 (总计35)
平均渗透系数K/×10-1(cm/s) 3.4 3.7 1.9 3.1 3.0
2.4 坝体与岸坡基岩的结合 Ⅳ# 探井深 23.07m～25.47m 处系坝体与岸坡基岩结合段.现场实测该段土石干密度2.26t/m3，d<5mm细粒含量 24.05%，皆较坝体的平均值为高，未见架空现象，其结合状况良好，但发现岸坡基岩面渗水.
3 坝体渗透特性
3.1 降雨量W、库水位H与坝体渗流量Q的历时时程关系 图2示出了1993年度试验期间降雨量W、库水位H与坝体渗流量Q的历时过程线，可见库水主要源于降雨的地表径流、库水位与渗流量的时程有基本同步的变化趋势，渗流量主要源于库水.
3.2
2 不同的坝体水头h及渗流量Q的累计持续时间t(d) 表4给出了坝体不同水头和不同渗流量的累计持续时间 t(d)，足见坝体高水头挡水持续时间相当长.
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