灰岩质粗粒土侧限压缩试验研究

以灰岩质粗粒土为研究对象,在95%压实度和最优含水率下进行不同粗粒含量的侧限压缩试验。通过分析P₅含量与P_2-5含量与沉降量、压缩模量、孔隙比的关系曲线来研究P₅含量和P_2-5含量对工程特性的影响。结果发现:在P₅含量小于55%时,压缩模量随P₅含量的增加缓慢增加,孔隙比随P₅含量的增加逐渐减小;当P₅含量介于55%和80%之间时,压缩模量随P₅含量的增加迅速增大,而孔隙比几乎不随P₅含量变化;当P₅含量大于80%时,压缩模量随P₅含量的增加而变化不大,孔隙比随P₅含量增加迅速增大;当P₅含量介于60%～70%,且P₅含量不变时,随着P_2-5含量增加,使得骨架效应增强,Es呈现明显增大现象。P₅含量在一定范围内对灰岩质...     

宽级配粗粒土数值试验微观参数的敏感性分析

在离散元数值试验中,微观参数的取值直接决定着宏观参数。目前微观参数的研究多针对窄级配土、小尺寸的试样,基于宽级配粗粒土微观参数的研究较少。本文采用离散单元法,根据某水利工程宽级配粗粒料试验级配,采用常规大型三轴压缩试样尺寸,分析了线性接触模型中颗粒接触刚度和颗粒摩擦系数等微观参数对初始弹性模量、初始体积模量以及峰值强度的影响规律。研究结果表明:(1)初始弹性模量和初始体积模量均随着刚度比的增大而减少,当刚度比较大时,峰值强度表现为明显的下降趋势;(2)颗粒摩擦系数的大小对峰值强度的影响显著,当摩擦系数小于0.8时,对初始弹性模量和初始体积模量的影响较大。建议针对大尺寸试样、宽级配条件的数值试验刚度比取值范围为1.0~5.0,摩擦系数取值为0.4~0.8。     

级配不连续粗粒土渗透变形试验缩尺方法研究

目前,基于试样的干密度、抗剪强度、变形特性和渗透性等效,提出了各种粗粒土试验超粒径颗粒缩尺方法,但对渗透变形试验中超粒径颗粒的处理并没有明确说明。通过采用不同缩尺方法对具有不同渗透稳定性的级配不连续型粗粒土进行渗透变形试验,并与原级配土的试验结果进行对照,分析了各类缩尺方法对渗透变形试验的适用性。结果表明:对于缺级粒径小于5 mm的级配不连续型土,等量替代法不影响粗料的绝对孔隙体积和细料填充程度,对管涌型和流土型土进行缩尺处理不改变试样的渗透破坏形式和水力条件;相似级配法因土体粒径的等比例减小使反映粗料孔隙尺寸的特征粒径D20相应变小,对管涌型土进行处理后渗透破坏形式转变为过渡型,流土型土的渗透破坏形式虽不会发生改变,但土颗粒离散程度的增大使相应的临界和破坏坡降明显降低;等量替代法能取得优于相似级配法的缩尺效果。     

不良级配粗粒土渗透变形的数值试验

针对单一粒径粗粒组和细粒组混合而成的不良级配粗粒土,采用计算流体力学与离散元耦合方法,考虑孔隙水与固体颗粒的相互作用,模拟了一定水力比降作用下的渗透变形过程,研究了细粒的运动规律,对比分析了初始细粒含量对渗透变形过程的影响。在水力比降作用下,土样中细颗粒运移会经历两个阶段,初期渗透压密,运动速度较低,之后随着渗透变形发展,渗流通道和运移通道逐步开敞,细颗粒运移速度加快。渗透变形发展过程中,土样出水口和入水口位置细粒含量降低、局部水力比降减小,而中部细粒含量增大、局部水力比降缓慢增加。当土样中初始细粒含量达到40%时,土样中部细粒含量会提高,并逐渐出现明显淤积层。土体渗透变形取决于整个渗径上的渗透稳定性,土料自身颗粒粒径几何关系确定的内部稳定性不能完全表征土体的渗透稳定性。     

高应力下粗粒土颗粒破碎单向压缩试验研究

为探究高应力下粗粒土颗粒的破碎规律,采用改进的单向压缩仪对不同粒组粗粒土试样进行高应力水平下的颗粒破碎试验,定量分析了粗粒土颗粒破碎规律及试样孔隙比变化规律,并对粗粒土破碎机理进行了初步分析。结果表明:粗粒料颗粒破碎率与颗粒大小、轴向应力及粒径级配有关;粗粒土颗粒破碎存在临界应力,应力超过临界应力后才发生显著的颗粒破碎;粗粒土颗粒破碎实质上是土体中裂隙发展,土体强度低于临界应力,裂隙贯穿土颗粒形成的。     

粗粒料单向压缩湿化变形试验研究

采用高压单向压缩仪,对糯扎渡堆石坝的坝壳反滤料进行了不同相对密度的粗粒料湿化变形试验研究.分析试验结果,揭示了粗粒料在单向压缩条件下的湿化变形规律,探讨了不同干密度下粗粒料的湿化变形性质,发现湿化变形仅在高压下随粗粒料干密度的增大而增加,低压下干密度的影响不明显.另外,还分析了压力对湿化变形的影响,得出了湿化变形随竖向压力的增大而增加的规律,并用一指数函数进行了拟合.试验中,研究了一种减小侧壁摩擦力的方法,并通过是否减轻摩擦的对比试验,论证了方法的有效性.     

黏性粗粒土压实特性试验研究

为研究黏性粗粒土压实特性的影响因素,采用自制大型击实仪对不同级配的黏性粗粒土进行不同击实功的击实试验。结果表明:粒径大于5 mm的砾石含量P5是影响黏性粗粒土最大干容重的重要因素,当P5的含量为40%~65%时能获得最佳压实效果;黏性粗粒土最优含水率与P5含量呈良好的线性相关关系,粗粒颗粒级配越差,颗粒越均匀,其表现的线性规律越明显;击实过程中,黏性粗粒土破碎率为30%~45%时,土样能获得最大干容重,而且土样级配越好,获得最大干容重所要求的粗粒含量降低率越小。     

粗粒土粒的防渗特性

将砾质土料，碎石土料，岩石风化料，人工掺合料等粗粒土料，作为大型高土石坝防渗体的填筑材料，已被国内外水利水电工程广泛应用。这种土料填筑防渗体，不仅可以比通常填筑均质坝的细粒土粒取得更高的填筑密度以及具有更好的抗剪强度等力学性质，而且亦可以取得良好的防渗性能。本文结合瀑布沟水电站，硗碛水电站等工程实例，对粗粒土粒作为高土石坝防渗体填筑材料的防渗特性了一些探讨，认为：１。上坝土料中粗粒含量Ｐ５不能超过     

粗粒土渗透特性试验系统的改进

渗透特性参数是研究大坝渗流分析和渗透稳定性的重要指标.靠现有市政供水系统进行供水供压的常规渗透试验设施,已无法满足目前高坝、高水头、大流量特点的试验条件要求,因此在充分考虑节能环保和职业安全的前提下,采用组合式渗透仪、恒压供水系统、水循环系统以及大量程、高精度的测压系统,对原有渗透特性试验设备系统进行了优化和改进.应用表明,该试验系统测量精度高、操作便捷、安全实用、可靠性好,可满足高坝渗透特性试验的要求.     

宽级配粗粒料渗透试验方法探讨

宽级配粗粒料是一种在土石坝中广泛使用的材料.分析了宽级配粗粒料渗透试验方法的研究现状,指出了目前规程规范中存在的问题,归纳了影响宽级配粗粒料渗透试验的几个主要因素,主要包括:试验仪器的尺寸效应、边壁效应以及水中气泡对试验的影响,并有针对性地提出了解决问题的思路.     

粗粒土抗剪强度特性的研究

利用２０余组粗粒土大型高压三轴固结排水剪试验资料，按三种常用的抗剪强度公式分别拟合摩尔破坏包线，对拟合效果进行了验算对比分析。     

一种粗粒土室内渗透比较试验研究

用一种粗粒土（碎石料）进行室内渗透试验。采用不同的试验条件，研究测试过程中影响渗透系数指标的几个主要因素。文中试验方法对粗颗粒土试验人员如何正确试验将有所帮助。所得成果，对水电工程设计人员选用较为合理的渗透设计参数具有一定指导意义     

一种粗粒土室内渗透比较试验研究

用一种粗粒土（碎石料）进行室内渗透试验，采用不同的试验条件，研究测试过程中影响渗透系数指标的几个主要因素。文中试验方法对粗颗粒土试验人员如何正确试验将有所帮助。所得成果，对水电工程设计人员选用较为合理的渗透设计参数具有一定指导意义。     

粗粒土动力特性试验成果整理方法探讨

通过对某工程４种粗粒动模具，阻尼比试验，就特性曲线的全归一化处理，Ｈａｒｄｉｎ经验公式适用性等问题了探讨。结果表明，特性曲线的全归一化处理较好的消除由于粗粒土动力试验一般固结应力范围值较大而对试验成果带来的影响；Ｈａｒｄｉｎ经验公式能够适用于粗粒土，但由于土体中占主要成份的骨架材料不同，使粗粒土阻尼比公式中的ｍ取值增大了０．６９－２．６倍。     

压缩过程中粗粒土渗透性变化的试验分析

为了研究影响粗粒土渗透系数大小的因素,采用实际工程用砂,通过不同条件下室内渗透试验,分别研究了粗粒土的粒径大小、干容重及相对密实度对渗透系数的影响。结果表明:对于同一粒度成分的粗粒土而言,其渗透系数随干容重的增加而减小,随相对密实度的增加而减小;在粗砂粒范围内,渗透系数随均值粒径的增大而快速增大;在细砾土粒径范围时,渗透系数随均值粒径增大的现象不显著。研究结果表明压缩作用使砂粒土渗透系数的减小较为显著,而对细砾土渗透系数的影响不明显。     

粗粒土孔隙比及级配参数与渗透系数概率的相关性研究

孔隙比和颗粒级配是粗粒土渗流力学特性的重要影响因素。利用Copula理论适合建立多个非独立变量间联合分布函数的优点,以渗透试验成果为数据基础,构造了反映粗粒土渗透系数k、孔隙比e、级配不均匀系数Cu和曲率系数Cc间相关关系的四维最优Archimedean Copula函数(即Nelsen No 13,四维单参数对称Archimedean Copula函数)。利用构造的最优四维Copula函数求条件概率,便可得到粗粒土渗透系数估值的保证率,或者计算在一定保证率条件下的渗透系数。通过比较渗透系数试验值与Copula函数法、Terzaghi法及Hazen法计算值,阐述了Copula理论用于粗粒土渗透参数估值的可靠性。