孔隙率对堆石料强度与变形的影响规律

作     者：徐卫卫 石北啸 陈生水 凌华 XU Wei-wei;SHI Bei-xiao;CHEN Sheng-shui;LING Hua

作者机构：河北工程大学土木工程学院 水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室 南京水利科学研究院岩土工程研究所 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFC0404801) 国家自然科学基金面上项目(51679149,51779152) 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2018年第40卷第S2期

页      码：47-52页

摘      要：针对拟建某300m级高土石心墙堆石坝所用堆石料,开展了不同孔隙率的大型静力三轴试验,分析了孔隙率对堆石料的强度和变形的影响。试验结果表明:随着孔隙率的增加,堆石料的峰值强度会减小,体积变形逐渐增大,剪切至峰值点时的剪切位移增大,剪切至出现最大体积变形的剪切位移也会增加,随着围压的升高,颗粒出现一定量的破碎;在邓肯–张和南水模型中表现为参数K,dn值的减小和n,dc,dR值的增大等趋势。分析其原因主要是:随着孔隙率的增加,颗粒内部空隙增多,颗粒间间距增大,颗粒间的接触点减少,在相同围压及剪应力作用下,体积变形增大,最大减缩体应变对应的偏应力也会增加;孔隙率的增加,颗粒间的间距增大,颗粒间的咬合作用减弱,导致堆石料的初始切线模量减小,颗粒抵抗外力的作用减弱,颗粒间内摩擦角与抗剪强度的减小。此外,5P(27)的含量对堆石料的强度和变形作用较为明显,孔隙率相同的情况下,峰值强度、最大体积变量、剪切至峰值强度点对应的剪切位移以及最大体积应变对应的剪切位移均会随5P(27)含量的增加会而增大。孔隙率的变化对堆石料强度和变形影响非常明显,建议堆石坝施工现场碾压时严格控制压实度以满足设计要求,确保大坝安全。

主 题 词：堆石料 邓肯–张模型 南水模型 孔隙率 强度与变形 

学科分类：08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0815[工学-矿业类] 0805[工学-能源动力学] 081503[081503] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.11779/CJGE2018S2010

馆 藏 号：203395068...