粗粒料的蠕變和濕化試驗研究.pdf

1、粗粒料作為高堆石壩的主要筑壩材料，其蠕變和濕化力學特性是高堆石壩工程中的重要研究課題。本文依托大渡河雙江口水電站300m 級土質心墻堆石壩關鍵技術研究項目，對粗粒料的蠕變和濕化特性進行了較為系統(tǒng)的研究，揭示了粗粒料蠕變和濕化變形的規(guī)律。
　　 利用大型高壓三軸儀對粗粒料的蠕變和濕化變形特性進行了系統(tǒng)的試驗研究。首先進行了粗粒料的K0 狀態(tài)壓縮蠕變試驗，認為壓縮蠕變試驗可以視為單一應力水平的三軸蠕變試驗，它不能反映應力水平對粗粒料

2、蠕變的影響，進行粗粒料的蠕變研究，宜采用三軸蠕變試驗；進行的三軸蠕變試驗研究揭示了粗粒料蠕變的基本規(guī)律：雙江口堆石壩粗粒料的蠕變量與時間關系可以用冪函數準確表達，其蠕變量符合九參數蠕變模型，驗證了九參數模型的合理性；通過蠕變試驗后其級配曲線的分析，發(fā)現蠕變過程中粗粒料的顆粒破碎和三軸剪切試驗的顆粒破碎量近似，并且認為粗粒料可能存在“最優(yōu)顆粒分布形態(tài)”；通過玻璃球蠕變試驗和三軸剪切蠕變試驗的對比分析，認為蠕變過程中的顆粒破碎是影響其蠕變參

3、數的主要因素。
　　 粗粒料濕化試驗發(fā)現了粗粒料濕化變形的基本規(guī)律：粗粒料的單線法和雙線法得到的濕化變形量差別較大，在對粗粒料的濕化變形進行研究時，應以單線法為主；粗粒料的濕化軸向變形隨濕化應力水平的增大而增大，并在濕化應力水平0.7 附近出現拐點，在濕化應力水平0.7 之后，濕化軸向變形隨濕化應力水平的增加而急速增大，而與圍壓的相關性不大；濕化體積應變隨濕化應力水平和圍壓的增加而增加，不在保持常數不變；提出了單線法經驗公式，濕

4、化軸向變形與濕化應力水平的關系可以用指數型函數擬合，濕化體積應變與濕化應力水平的關系可以用線性函數擬合；在試驗基礎上得到的經驗公式基本上能反映粗粒料的濕化變形特性。
　　 本文最后借助于巖土可視化技術，揭示了粗粒料受力過程中試樣內部顆粒的變化規(guī)律：粗粒料的變形源于顆粒的位置調整；在某一宏觀應變下，試樣中顆粒的平動和轉動有很強的規(guī)律性，試驗中各部位的顆粒位置調整的幅度差異較大，相同部位不同顆粒的調整幅度也不同；相鄰顆粒間的錯動明顯