堆石料动力残余变形特性试验研究

通过大型动三轴试验,对某水电站土石坝主堆石料的动力残余变形特性进行了试验研究,并结合数据探讨了沈珠江模型的适用性。分析表明沈珠江残余变形模型计算结果与实际结果有时存在较大偏差,不能很好地描述较高动应力情形下的动力残余变形全过程曲线。充分考虑振次和动应力比对残余变形的影响,对沈珠江模型进行了改进,使残余变形与振次的关系更符合实际。不同动应力和围压下堆石料的残余变形实测值和模型计算值对比表明,改进模型对残余体应变和残余剪应变均能较好地拟合。     

粗粒料残余变形本构试验研究

土石料的地震永久变形参数是土石坝抗震设计的重要参数。结合某水电站堆石坝工程,应用大型动三轴试验机对筑坝材料进行了动力残余变形特性研究。以沈珠江建议的方法为基础,通过整理不同工况、相同振次的试验数据,得到沈珠江模型参数。在沈珠江模型的基础上提出一种振次改进法,根据地震震级整理不同振次的模型参数,通过对比不同振次下粗粒料残余体应变和残余剪应变的模型计算值与实测值,证实了振次改进法的适应性。     

瀑布沟水电站地基砂层动力变形特性试验研究

对瀑布沟水电站地基砂层土料进行室内动力三轴试验,研究土体在复杂和高应力状态下的动模量阻尼比、动力残余剪切变形及残余体积变形特性,确定动力变形计算参数和强度指标,为大坝抗震复核提供参数。     

某土石坝心墙料残余变形特性试验研究

采用从英国GDS公司进口的电机控制动三轴试验系统,利用改进沈珠江模型对某水电站心墙堆石坝心墙筑坝材料进行了动残余变形特性的试验研究。试验表明:对天然混合土料而言,试样主要表现为剪切变形;材料的动力累积应变εv、εa和残余应变εvr、γr随着围压力σ3的增减而增减,动应变幅值也随着围压σ3的增加而增大;在相同条件下,随着固结比Kc的增加,材料的累积体应变和残余体应变均减少。     

加筋堆石料的动力残余变形特性

基于堆石料动力大三轴试验结果,分析研究了加筋前后堆石料残余变形的变化规律。结果表明:随着振次的增加,加筋作用开始体现,加筋前后堆石料残余变形差值越来越大;堆石料残余变形随围压和动应力比的增大而增大;加筋3层的加固效果要好于加筋1层,但随着加筋层数的增加,堆石料残余变形减小幅度将逐渐降低;筋材网孔大小对加筋堆石料残余变形的影响较小。此外,构造了指数型经验式,较好地模拟了加筋堆石料残余剪切应变与振次的关系。     

察汗乌苏水电站坝体料残余变形特性试验研究

介绍了通过大型动三轴试验，对新疆察汗鸟苏水电站混凝土面板堆石坝坝体主砂卵砾石料和过渡料动力残余变形特性进行的试验研究工作．分别给出了动力残余体应变和动力残余轴应变的参数值．在总结近年来试验成果的基础上，对于粗粒料残余体应变和残余轴应变的发展变化规律进行了比较和讨论，并对残余轴应变的资料整理方法和表达式提出了建议。     

尾矿粉土动力变形特性试验研究

采用GDS动三轴试验仪,对某尾矿坝的尾矿粉土筑坝料进行了动模量与阻尼比试验,研究了尾矿粉土的动应力-动应变特性,分析了围压和固结比对最大动剪切模量、动剪切模量比和阻尼比的影响,并基于沈珠江动力本构模型,提出了可以将固结比影响归一化的最大动剪切模量和模量衰减的修正公式。试验结果表明:随着围压和固结比增大,尾矿粉土的动弹性模量增大,阻尼比减小;随着动应变的增大,动剪切模量比逐渐减小,阻尼比变大;该修正公式可以将固结比和围压对最大动剪切模量和模量衰减的影响归一化,能较准确地反映尾矿粉土的动力变形特性。     

大变形条件下加筋砾砂力学特性研究

为了研究大变形条件下加筋砂土的变形承载特性,以土工格栅为加筋材料,进行了剪切应变达到25％的不同加筋形式和加筋层数下加筋砾砂三轴试验.对比分析了加筋形式和加筋层数对加筋砾砂试样应力-应变特性及体应变的影响规律.结果表明:加筋能够显著提高砾砂的峰值强度和残余强度,且对砾砂残余强度的提升效果要高于峰值强度;其中环形组合加筋...     

粗粒土动力残余变形计算模型的研究进展

地震残余变形是评价土石坝抗震安全性能的重要指标,作为土石坝筑坝材料的粗粒土的残余变形特性又是抗震安全评价的基础。本文在国内外有关研究进展进行分析和评述的基础上,考察了诸如密度、颗粒级配、固结应力状态、动荷载幅值和排水条件等因素对土石料残余变形特性的影响,指出土的应力历史、颗粒级配、几何形状及母岩强度以及排水条件等影响因素研究资料还很缺乏,还有待开展研究;对目前几个应用较为广泛的残余变形模型以及存在问题进行了分析,并提出了进一步改进的建议。     

考虑固结路径影响的花岗岩残积土 不排水剪切试验研究

针对常规的等向固结剪切试验不能反映实际工程中复杂应力路径对土体力学特性的影响,采用GDS应力路径三轴仪,对华南地区广泛分布的花岗岩残积土进行了不同固结条件下的不排水剪切试验,探讨不同初始平均有效主应力p′_c与初始应力比η_c对其不排水特性的影响。结果表明在初始应力比相同的情况下,初始平均有效主应力越大,花岗岩残积土的不排水剪切强度越大,破坏时的孔压也越大;在初始平均有效主应力相同的情况下,初始应力比越大,花岗岩残积土的不排水剪切强度越大,而破坏时的孔压越小。然而,e-p′-q三维空间中的临界状态线是唯一的,不受初始平均有效主应力和初始应力比影响。     

干湿交替环境下膨胀土变形试验研究

干湿交替环境下,膨胀土具有反复湿胀干缩变形的特性,容易引起工程建筑物的变形破坏。以南宁地区的击实膨胀土为研究对象,通过室内试验揭示膨胀土在干湿交替环境中的变形规律,探讨了体积变形参数、初始切线模量与循环次数的关系,并对试样绝对残余体变率与初始切线模量的关系进行了分析。研究结果表明:试样的绝对残余体变率随干湿循环次数的增加而递增,但相对残余体变率却逐渐减小,体积变形量稳定时所需循环次数均随含水率变化幅度的增加而递减。     

双曲线模型在某残积土地基沉降计算中的应用

对于残积土地基的沉降变形,实践证明采用压缩模量的计算结果往往偏大,应采用现场试验得到的变形模量来进行计算。为此,该文以广州某残积土地基的实测资料为例,对其非线性沉降采用双曲线模型来表示,所需计算参数则根据现场载荷试验来确定,最后将计算结果与试验结果进行对比。结果初步表明,双曲线模型法用于残积土地基的沉降计算是可行的。     

采空区残余变形预测研究

禹州郭村煤矿采空区稳定性问题,是南水北调中线一期工程重大工程技术问题。基于概率积分法沉陷理论,运用采空区在自重下残余变形极限值计算公式,以郭村煤矿采空区剖面4为基础,应用FLAC3D软件对采空区无注浆处理时渠道开挖前和施工运行中两种工况建立数值模型,研究其变形规律。计算出郭村煤矿采空区竖直残余变形极限值为331 mm,水平残余变形极限值为82.8 mm。研究表明:采空区上方两端地表处的水平位移值最大,其值受渠道开挖影响很小;地表竖直位移总体呈随采空区埋深增大而减小,随离渠道水平距离增大而减小的趋势;地表变形受渠道的影响相对较大,这将为采空区地面开挖等提供理论参考。     

砂卵石土强度变形特性综合试验及力学模型参数研究

砂卵石土是一种特殊性质粗粒土,其强度变形特性是工程界重点关注的问题之一。针对某工程砂卵石土地基系统开展三轴剪切试验、界面剪切试验及流变试验等综合研究其强度变形特性,选取合适的力学模型描述砂卵石土的应力-应变关系并整理相应模型参数。试验结果表明:砂卵石土非饱和样的抗剪强度指标明显大于饱和样,在低围压下砂卵石土饱和样和非饱和样分别呈现出剪缩特性和剪胀特性,而在高围压下则均表现出明显的剪缩特性;砂卵石土与混凝土面板间的接触面剪应力与剪切位移基本呈双曲线关系,抗剪强度随法向应力的增大线性增大;在双对数坐标系下砂卵石土流变变形随着时间线性增长,基于试验规律提出了砂卵石土11参数流变模型,该模型可较好地反映砂卵石土的流变特性。研究成果为砂卵石土强度变形特性研究及地基沉降分析提供理论支撑。     

非饱和路基粘土强度与变形特性的三轴试验研究

压实的路基填土一般处于非饱和状态。然而目前路基设计方法一般是基于经典的饱和土理论,没有反映出路基土的本质。为了模拟路基边坡的慢速失稳破坏,进行了不同围压下控制吸力的固结排水三轴试验,研究了非饱和路基粘土的强度与变形特性。结果表明:非饱和路基粘土的应力~应变曲线均有明显的峰值,变形模量和偏应力峰值均随吸力的增加而增大,峰值过后呈现出明显的应变软化现象;相同吸力下,围压越大,偏应力峰值越高;不同吸力下,随着吸力的增加,表观粘聚力逐渐增大,但是这种增大关系是非线性的,而有效内摩擦角有所减小,但变化不大;非饱和路基粘土试样在剪切过程中一般表现为剪缩。