坝料动残余变形特性试验.pdfVIP

河海大学学报(自然科学版) Vol. 38 No. 5 第 38 卷第 5 期 2010 年9 月 Journal of Hohai University( Natural Sciences) Sep. 2010 001: 1O .3876/j. issn.lα府1980.2010.05.010 坝料动残余变形特性试验 凌华1 ，傅华1 ，蔡正银1 ，刘汉龙2 (1.南京水利科学研究院岩土工程研究所，江苏南京 210024; 2. 河海大学岩土工程科学研究所，江苏南京 21棚8) 摘要:为研究筑坝材料的动残余变形特性，在大型动力三轴仪上进行了动残余变形试验.试验结果 表明:残余体积变形随国压和动应力比的提高而增大，团结应力比(或应力水平)对残余体积变形的 影响不大;残余剪切变形随圈压和动应力比的提高而增大，受固结应力比的影响较大，随固结应力 比的提高而增大.为反映不同团结应力比对残余剪切变形的影响，在沈珠江动残余变形模型的基础 上提出了经验修正公式，讨论了残余剪切变形的影响因素，分析了小于 5nun 粒径颗粒含量对动残 余体积变形的影响. 关键词:坝料;动应力;残余体积变形;残余剪切变形 中图分类号:TIJ435 文献标志码:A 文章编号:1000-1980(2010)05-0532-06 土石坝的建设多位于我国西部地区.西部地区地质条件复杂，地震烈度高，一旦失事，将产生灾难性的后果.震 害资料表明，土石坝的裂缝、震陷、滑坡等与地震的残余变形有关[1] 关于残余变形的研究成果近年较多[2-3] 残余变形模型一般可分为两类:一类是仅考虑剪切变形的模型[44] ，另一类是不仅考虑剪切变形，也考虑 体积变形的模型[6-8] 工程学术界对永久变形预测中是否同时计人残余体积变形存有争议[9] 但若不考虑残 余体积变形，动力分析时相应的计算结果表明，地震后下游坝坡大量向外鼓出，坝顶的沉降小于水平位移，这 与震后观测资料明显不符，特别是自由排水的堆石体在反复剪切作用下，棱角破碎严重，残余体积变形十分 明显.因此对于土石坝工程设计与计算而言，后一类残余变形模型更符合实际情况[肘] 根据试验结果，分析了围压、固结应力比(或应力水平)和动应力对动残余剪切变形和动残余体积变形的 影响，探讨了试样大小和小于5nun 粒径颗粒含量对动残余体积变形特性的影响规律. 1 实验简介 为减少缩尺效应的影响，试验在南京水利科学研究院大型动力三轴仪上进行.试样直径阴阳，高 700nun，最大允许粒径ωnun. 依据 SL237-{脱《土工试验规程}，采用等量替代或等量替代和相似级配棍合 法进行级配缩制，具体试验试样级配及干密度见表1. 表 1 试样密度与级配 Table 1 D田园ûes 缸Id gr划aüωll of 皿nplω 干密度/ 各粒径颗粒质量分数/% 母岩成分 试样 3 (g.cm- )ω-4O nnn 4O -20nnn 2O-lO nnn 10-5 皿n 5-2nnn 2 峭 0.5nnn 0.5-0.075nnn 0.075nnn 花岗岩 2.1σ7 20 .4 29.7 18.8 14.1 9.0 8.0 过渡料 下游堆石料 花岗岩 2.078 2 1.2 30.5 23.7 13.6 6.0 5.0 花岗岩 2.ω3 6.0 8.0 16.0 40.0 28.0 2.0 反滤 I 覆盖层第③层覆盖层砂砾料 2.17