心墻摻礫土料的動強度特性研究.pdf

1、土石壩具有投資省、施工快以及對地質(zhì)條件的適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點，是國內(nèi)外重點發(fā)展的壩型之一。近年來，土石壩的高度有了很大發(fā)展，正在實現(xiàn)150m級向300m級高壩的跨越。如雙江口(312m)、兩河口(293m)、糯扎渡(261.5m)等等。
　　高土石壩多采用摻礫黏土料作防滲心墻。這種人工摻礫土料的級配寬，有相當(dāng)?shù)酿ち：?，小顆粒充分填充大顆?？紫叮色@得很高的干密度，因而具有良好的防滲性，同時粗顆粒能夠形成骨架，抗剪強度和彈性模量均較高

2、，應(yīng)用于高土石壩作心墻料，既起防滲作用，又與兩側(cè)壩殼料的強度變形特性相差不大，較好地承擔(dān)荷載，改善心墻的應(yīng)力狀態(tài)，減少發(fā)生水力劈裂的可能性。
　　高土石壩的壩殼料一般有向外變形的趨勢，這會引起心墻應(yīng)力減小，一旦發(fā)生地震心墻頂部容易出現(xiàn)動強度不足的問題，甚至產(chǎn)生裂縫，若繼續(xù)加震將導(dǎo)致大壩頂部壩坡失穩(wěn)等。心墻土料摻礫可以提高其地震動強度，但摻礫后心墻與壩殼剛度差別變小，在地震引起剪應(yīng)力的分擔(dān)上，摻礫土料心墻分擔(dān)的比例比黏土心墻大。因此

3、摻礫心墻的動強度能否滿足要求需要進一步研究。
　　本文采用GDS三軸儀進行了一系列飽和摻礫土料的靜力和動力試驗，研究了心墻頂部的摻礫土料在低圍壓下的動強度特性。本文的主要工作如下:
　　(1)進行了靜力三軸固結(jié)不排水試驗，得到了摻礫料的應(yīng)力—應(yīng)變、孔壓、有效應(yīng)力路徑曲線，求得其靜強度指標(biāo)。
　　(2)進行了動力三軸試驗，研究了摻礫土料的動力特性，得到了摻礫土料的動模量和阻尼比曲線及參數(shù)。
　　(3)進行了動強度試

4、驗，得到如下規(guī)律:①相同圍壓作用下試樣的動強度一般隨固結(jié)應(yīng)力比先增大后減小。②試樣的摻礫比例增大可以提高其動強度，且隨著圍壓的增大動強度提高愈顯著。動摩擦角ψd隨摻礫比例提高而變大，但動粘聚力cd隨摻礫比例提高而變小。摻礫比例變化引起其動力指標(biāo)的變化與靜力情況下的變化相似。③試樣的動應(yīng)變隨振次N的變化與rc的大小有關(guān)，rc為動應(yīng)力和土樣的固結(jié)不排水強度之比。動應(yīng)變隨振次的變化曲線存在一個轉(zhuǎn)折點，在轉(zhuǎn)折點出現(xiàn)以前，應(yīng)變隨振次變化緩慢;轉(zhuǎn)折