软岩筑坝颗粒的破碎特性试验研究

作     者：胡锦方 杨启贵 熊堃 马刚 程家林 周伟 常晓林 HU Jin-fang;YANG Qi-gui;XIONG Kun;MA Gang;CHENG Jia-lin;ZHOU Wei;CHANG Xiao-lin

作者机构：武汉大学水工程科学研究院湖北武汉430072 武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 长江设计集团有限公司湖北武汉430010 长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010 国家大坝安全工程技术研究中心湖北武汉430010 武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室湖北武汉430072 

基　　金：国家重点研发计划项目(No.2022YFC3005503) 国家自然科学基金(No.52322907,No.52179141,No.U23B20149) 湖北省自然科学基金(No.2022CFD030) 中央高校基本科研业务费专项资金(No.2042023kfyq03) 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2024年第45卷第S1期

页      码：359-370页

摘      要：部分抽水蓄能电站大坝使用软岩作为坝体填筑料。在开采、填筑和碾压过程中软岩容易发生破碎,颗粒级配和填充关系发生变化,对筑坝料强度和变形特性有较大影响。目前,对软岩筑坝料的颗粒破碎特性的研究还不够充分,与硬岩筑坝料颗粒破碎特性的差异认识还不够全面。对取自某抽水蓄能电站的软岩筑坝料进行了颗粒筛分、颗粒扫描和颗粒破碎试验,比较了软岩与硬岩颗粒破碎模式、分形维数、破碎强度和尺寸效应的差异,分析了颗粒形状和粒径对软岩颗粒破碎模式和破碎强度的影响,量化了软岩颗粒形状与破碎强度的关系。结果表明:软岩颗粒的破碎模式可分为粉碎式、分裂式和混合式3种,其中粉碎式为软岩和低强度硬岩颗粒特有的破碎模式;软岩颗粒破碎产生的碎片尺寸与碎片个数服从分形分布,分形维数为2.198,与灰岩、玄武岩和砂岩相近,略低于大理岩、石灰岩,软岩颗粒破碎表面会产生更多的细小碎片;软岩颗粒的破碎强度显著低于硬岩颗粒,平均Weibull模数为1.48,也低于大多数硬岩颗粒,其破碎强度的尺寸效应和离散性更强;软岩颗粒的破碎模式主要取决于颗粒形状,破碎强度主要取决于颗粒粒径,形状与破碎强度的关系可用所提出的公式定量描述。

主 题 词：软岩 颗粒形状 破碎模式 分形维数 Weibull统计 

学科分类：081504[081504] 08[工学] 0815[工学-矿业类] 

核心收录：

D　O　I：10.16285/j.rsm.2023.1820

馆 藏 号：203143371...