渣场松散碎石土应力-应变特性研究

对取自某渣场边坡坡顶和坡底的2种松散碎石土试样,开展了4组大型三轴固结排水剪切试验,研究了松散碎石土剪切破坏过程中的应力与应变、体应变与轴向应变、实测泊松比随应力水平变化的关系以及邓肯-张E-ν和E-B模型的适用性。研究结果表明:①渣场松散碎石土应力-应变曲线基本呈硬化型、无显著峰值、强度参数φ与选取的应变标准关系密切且随应变标准的增加而变大;②松散碎石土在剪切破坏过程中基本呈单调剪缩,表明剪切过程中试样内部以颗粒平动引起的结构压缩为主,而由颗粒转动和力链调整引起的剪胀基本可忽略;③松散碎石土实测泊松比与应力水平基本呈线性关系,且坡顶与坡底料有较明显的差异。从实测泊松比与邓肯-张模型比较结果来看,邓肯-张E-B模型对坡顶料有较好的适用性,而坡底料比较适用于邓肯-张E-ν模型。     

单剪与常规三轴条件下土石混合体强度特性差异

开展土石混合体的大型叠环式单剪试验与大型三轴试验,根据颗粒材料及砂土的单剪试验规律分析单剪试样应力状态,探讨两种试验条件下土石混合体的强度特性差异。结果表明：(1)对应相同小主应力,试样在单剪过程中的大主应力率水平更低、变化范围更小,主应力比峰值更低,对应极限应力摩尔圆更小;(2)单剪条件下的割线剪切模量各向异性,其中水平向割线剪切模量在剪切过程中恒低于三轴条件下的割线剪切模量,但差值随主应力轴与主应变轴间的非共轴度减小而减小;(3)对于采用试料,单剪条件下的摩尔-库仑抗剪强度指标值显著低于三轴条件下的值,其中内摩擦角低约9.5%。初步研究认为,单剪过程中的主应力轴旋转以及非共轴性是造成土石混合体2种试验强度特性差异的重要原因。     

丹江口水库加高工程筑坝材料工程特性试验研究

为优化丹江口大坝加高工程设计,确保工程质量,按照国标及规程、规范的要求,对心墙防渗料和坝壳砂砾石料进了工程特性试验研究.结果表明:五峰岭、陈家港及艾家沟料场中土料的现有贮量及质量满足防渗料的使用要求,大部分土料可在天然含水量下直接使用;羊皮滩料场砂砾料P5含量约80%～90%,达密实状态后是较好的坝壳材料.在此研究基础上,提出了相应的填筑控制参数和设计指标的建议值.     

高土石坝廊道与防渗墙定向支座连接型式研究

建在深厚覆盖层上的高土石坝,混凝土廊道与防渗墙的应力变形性状十分复杂,针对深厚覆盖层上高土石坝防渗体系的受力特点,提出对廊道与防渗墙之间可设置定向支座连接型式,并开展了有限元分析,研究了刚接、定向支座两种不同的连接型式以及定向支座接头嵌固时机对防渗墙应力变形的影响。结果表明:定向支座型式的主要优点是在完建期允许防渗墙能自由伸入廊道,与防渗墙顶端刚接廊道的传统结构型式相比,能充分减小上部坝体的巨大自重经过廊道传递给防渗墙的压应力;防渗墙顶端蓄水前受到一定的压应力是有益的,可避免防渗墙在水压力作用下产生较大的拉应力;提出对于定向支座连接型式,应在坝体填筑到一定高度后将廊道与防渗墙顶端嵌固起来,使得蓄水后防渗墙的拉压应力处于合理范围内。     

围井反滤在江西省圩堤堤基管涌抢险中的应用及若干认识

围井反滤技术是针对堤基管涌险情抢护的一种常用且被证明有效的方法.总结了围井反滤滤层保土排水的作用机理,在滤层交界面处形成的自滤层是阻止颗粒流失、保留渗水通道的关键.滤层须满足层间系数要求,且有足够的厚度,这是自滤层形成的必要条件.分析了该技术结构特征及研究现状,认为应根据圩堤典型险情特点对围井结构进行有针对性的设计;宽...     

膨胀岩处理措施合理性研究

为研究换填黏土处理措施抑制膨胀岩膨胀的作用,采用英国GDS公司的动三轴试验系统进行了邯郸膨胀岩吸湿膨胀的三轴试验,在试验结果的基础上提出了膨胀岩三轴非线性膨胀本构的具体公式,并采用有限元法对膨胀岩渠道处理措施换填黏土的厚度进行了探讨,结果表明,对于邯郸强膨胀岩来说,2m的处理层厚度是比较合适的,能够有效抑制膨胀岩膨胀,满足实际工程的需要。     

离心试验技术在土石坝工程中的应用

本文系统地分析了土石坝离心模型试验中存在的几个关键技术问题,并结合国内外一些工程试验实例,研究了解决这些问题的途径,最后还提出了一些有待改进的建议。     

砂砾石与沥青混凝土接触面力学特性试验研究

 针对砂砾石过渡料与沥青混凝土所形成的接触面进行了力学特性试验研究。试验结果表明：接触面的抗剪强度与法向应力基本成线性关系;接触面的切向应力应变关系未出现明显的应变软化;接触面剪应力与相对剪切位移呈现出较好的双曲线关系,随着接触面上法向应力的增大,达到峰值强度所需的剪切位移也增大,所形成双曲线的初始段的斜率也增大。将试验所得参数值代入Clough-Duncan非线性弹塑性模型进行拟合,结果表明平均级配和上包线级配砂砾石的剪切应力与剪切位移的试验曲线与拟合曲线的形式整体趋势基本吻合,说明砂砾石过渡料与沥青混凝土所形成的接触面可以用该非线性模型进行模拟。       

碾压式沥青混凝土心墙工程特性研究现状与对策

沥青混凝土由于良好的防渗性能与变形适应性,在土石坝中得到了越来越广泛的应用,其工程特性有别于常规混凝土与一般岩土体,包括温度敏感性、耐久性、抗震特性、抗水力劈裂特性等。为突破沥青混凝土心墙坝150m坝高的技术瓶颈,解决深厚覆盖层、高寒、强震等条件下直接修建高沥青混凝土心墙坝的筑坝技术难题,消除热沥青施工引起的环境污染问题,长江科学院自20世纪90年代开始,对三峡茅坪溪防护坝、黄金坪水电站、拉洛水利枢纽工程及Karot水电站等沥青混凝土心墙进行了系统研究,研制了静力、动力、蠕变三轴温控装置,并很好地应用到科研,在碾压式沥青混凝土心墙工程特性方面取得了大量成果。在总结水工沥青混凝土国内外的研究现状的基础上,重点讨论了碾压式沥青混凝土心墙的5个关键问题,以及长江科学院在沥青混凝土方面的研究进展与成果,可为类似复杂条件下沥青混凝土心墙堆石坝的设计、施工及运行管理提供依据。     

散粒料水下抛填堰体密度的离心模型试验研究

水利大坝施工围堰建设中,常采用水下抛填。砂、砂砾石及石碴等散粒料常被用作抛填材料,其水下抛填密度是围堰设计中的关键指标。由于散粒料水下抛填后很难直接取样测定其密度,目前也没有成熟的理论计算方法,抛填后堰体密度的确定成为困扰围堰设计和施工的难题。在分析抛填堰体密度影响因素的基础上,针对工程中应用的砂、砂砾石及石碴3种典型散粒料,设计进行了多组离心模型试验,测得了散粒料水下抛填密度,研究了颗粒形状、大小和级配等因素对水下抛填密度的影响。基于离心模型试验成果,提出了散粒体水下抛填堰体密度的估算公式,可供水下抛填围堰设计和施工参考。