某大坝心墙土料分散性试验研究

针对当前通用的分散性鉴定的5种试验方法,即双比重计法、针孔试验、碎块试验、孔隙水可溶盐阳离子试验和全土的交换性钠百分比试验的结果往往会出现不相吻合的情况,通过对某拟建大坝心墙土料分散性的研究,从分散性机理和判断标准来分析不相吻合的原因,并认为应当深入研究盐渍土的分散性鉴定试验的定量化判断标准,促进分散性土鉴定试验规程的制定与实施。

冻融循环作用下砾石土心墙土料的力学特性

在高海拔寒冷地区,冬季施工时气温变化导致的冻融循环会引起大坝砾石土心墙料的力学特性变化。本文以高海拔地区砾石土心墙料为研究对象,研究了冻融循环作用下三轴固结不排水时砾石心墙土料的力学特性。冻融循环的设定冻结温度为-15℃,融化温度为20℃,冻融过程中无水补给,冻结过程和融化过程各为12 h,设置了0、1、5、10、20共五组冻融循环次数,围压分别为50 kPa、100 kPa、200 kPa、400 kPa。试验结果表明试样均表现为应变硬化和体缩特性,且冻融循环作用使得砾石土的抗剪强度不断增强,且1次冻融循环后增加,10次冻融循环后趋于稳定。最后,把冻融循环对砾石土力学特性的影响考虑到双硬化本构模型的参数中,验证结果表明不同冻融次数下偏差应力和孔压的计算值与试验值均吻合较好。

心墙土料不同掺砾量性能研究

以某水电站开展的不同掺砾量心墙土料的物理力学性能研究为背景,深入探讨心墙土料在不同掺砾量的各项性能及相关性研究;随着掺砾量的增加,最大干密度增加,最优含水率降低,渗透系数增加(防渗性能降低),破坏坡降降低、压缩模量增大,力学性能提高。骨架形成点是心墙土料物理力学性能变化的显著判别点,可采取博弈原理对最佳的心墙土料进行判别确定,选取最佳掺砾量的心墙土料。

新疆西郊水库大坝防渗心墙土料分散性鉴定

针对当前通用的土料分散性鉴定的5种试验方法,即双比重计法、碎块试验、针孔试验、孔隙水可溶盐试验和交换性阳离子试验的结果往往会出现不相吻合的情况,通过对新疆西郊水库大坝防渗心墙土料分散性的研究,从分散性机理和判断标准来分析不相吻合的原因,并认为应当深入研究盐渍土的分散性鉴定试验的定量化判断标准,促进分散性土鉴定试验规程的制定与实施。

黑河大坝心墙土料填筑标准及其工程处理措施

介绍了黑河大坝心墙土料料场选择、填筑标准的确定过程 ,并提出了为实现该填筑标准而进行的工程处理措施 ,供类似工程参考。

正义峡水库土石坝心墙土料变形参数计算

一般采用非线性有限元增量法分析土石坝的应力变形 ,应用较多的是邓肯—张模型 ,其中早期多用 E— μ模型 ,近年多用 E— B模型。结合正义峡水库土石坝心墙土料三轴排水剪试验成果 ,介绍了邓肯—张两种模型参数的整理方法 。

砾石土心墙料的湿化变形特性试验研究

针对砾石土心墙料,采用大型应力式三轴仪开展了单线法湿化变形试验,较系统地研究了湿化应变与应力水平、围压之间的变化规律。依据试验成果,砾石土心墙料的湿化变形是明显的,且与应力水平、围压密切相关,在高围压、高应力水平条件下,外力改变了试样的饱和状态,砾石土样品逐渐从非饱和状态过渡到饱和状态,砾石土料存在应力饱和现象,导致湿化过程中没有明显的湿化变形。当围压较小时,湿化应变随应力水平的增大而增大,当围压增大到一定量值时,湿化应变反而随应力水平的增大而减小,呈现明显的分叉现象,表现出更加复杂的规律。最后提出了砾石土料湿化变形模型及模型参数,提出的砾石土料湿化模型可作为高土石坝湿化变形分析的基础。

心墙土料的动力参考剪应变

参考剪应变是土体动模量衰减曲线的归一化参数,它的确定关系到试验成果有效整理与土工建筑物地震动力分析的可靠性。传统采用定义求解参考剪应变的方法因为涉及动强度而不够简便。论文提出了另外两种求取参考剪应变的方法,即最大动剪模量折半的方法一和联立求解方程组的方法三,均不涉及动强度问题。其中方法一还具有概念清楚、求解简便等特点。三种方法计算得到的参考剪应变均能较好地归一动剪模量比衰减曲线,但阻尼比曲线的归一效果稍差。

土石坝掺砾心墙料的击实特性研究

心墙土料的击实特性能够反映实际工程建设时的压实效果。本文选择一种风积土料和花岗岩砾石料,开展不同含水率、不同掺砾比例及不同击实功等条件下的击实特性试验研究,探索掺砾土料击实干密度与含水率、掺砾比例及击实功之间的关系。试验结果表明:随着含水率的增加,掺砾土料的击实曲线呈先增后减的抛物线型关系;随掺砾含量增大,重型击实功条件下掺砾土料的击实干密度呈现先增后减的变化规律;随掺砾含量增大,轻型击实功条件下掺砾土料的击实干密度近似成比例线性增加;对相同掺砾比例的掺砾土料,随击实功能的增大,其击实干密度逐渐增大,并最终趋于收敛。

“635”水利枢纽大坝心墙防渗土料分散性鉴定及改性试验研究

通过大量试验分析 ,鉴定“6 35”大坝心墙防渗土料分别为非分散性土和过渡性土 ,并针对其存在的潜在分散性进行了多方案的改性试验研究 ,为认识和解决土料分散性工程问题提供了全面、可靠的科学依据。

砾石土心墙料的大三轴湿化变形试验与规律分析

蓄水湿化变形一直是制约高土石坝长期安全运行的技术难题,为此开展了筑坝堆石料的湿化变形试验,却极少针对砾石土心墙料进行湿化变形试验,这主要是受限于目前的砾石土料试验技术手段而难以开展试验研究。采用在大尺寸砾石土料试样中设置砂芯增加进水通道、缩短湿化路径的方法,可以解决砾石土心墙料的湿化变形试验所需时间较长、样品不能充分饱和等技术难点,实现砾石土心墙料的大三轴湿化变形试验。开展的砾石土心墙料的单线法湿化变形试验成果表明,砾石土心墙料存在明显的湿化变形现象,轴向湿化变形、体积湿化变形与围压、应力水平等密切相关,湿化变形与应力水平关系,在围压较小时随应力水平的增加而增加,在围压较大时随应力水平的增加而减小,关系曲线呈现明显的分叉现象,湿化变形与围压关系基本呈现先增加后减小的规律,与堆石料的湿化变形规律相比较,砾石土心墙料的湿化变形规律更加复杂。

改性湿陷性分散性土用作土坝心墙料试验分析

研究工程宗格鲁水电站位于非洲西部尼日利亚,拟用的土石坝心墙土料同时兼有湿陷性和分散性,比较少见。由于当地可用心墙土料料源有限,因此须对土料改性方能使用。综合当地的特殊情况,拟采用石灰对土料进行改性,设计石灰掺量0%、0.2%、0.5%、1%、2%、3%、6%进行对比试验研究。改性前后试验结果表明:经石灰改性后,该料场土料随着石灰掺量增加,湿陷性、分散性都得到改善以至消除,压缩模量也得到不同程度的提高。综合改性前后试验结果建议,该土料场土料石灰掺量1%~2%最佳。

砾石土心墙料的强度与变形特性试验研究

对于土心墙堆石坝,坝体的强度与变形协调是制约工程建设的关键问题。心墙料变形较大,致使荷载传递给变形相对较小的坝壳粗粒料,产生拱效应,容易导致水力劈裂的发生,破坏坝体的防渗系统。高土心墙堆石坝砾石土心墙料,含有大量黏性土,渗透系数低、固结饱和排水困难,导致大尺寸试样的强度及变形难以准确测量。采用"砂芯"增加饱和排水通道,加速试样饱和、固结可以有效的解决这一问题。针对某水电站砾石土心墙料,进行了试样直径500,300,150,100 mm等系列的三轴剪切试验和平面应变试验,探讨了剪切速率、试样尺寸、最大颗粒粒径、应力状态等因素对强度和变形的影响规律,获得了砾石土心墙料比较真实的强度与变形参数。

孤石滩水库心墙土料及下游坝坡土料的试验研究

1 概述孤石滩水库位于河南省叶县南34km的常村乡小呼沱村,属沙河支流澧河上游,始建于1958年,控制面积2.86万hm^2,总库容1.845亿m^3。是一座以防洪、灌溉为主,结合发电、养鱼等综合利用的大(2)型水库。为提高该库的防洪标准,1997年11月水库的除险加固工程开工。本文对该库加固工程的心墙土料和下游坝坡砾质土料进行了物理、力学性试验研究。

基于附加质量理论模型的心墙砾石土密实度求解

坝料密实度控制是土石坝心墙填筑质量控制的关键性指标,当前中国西南地区高坝心墙料普遍采用砾石土或掺粒土,传统坑测法测试密实度耗时耗力,而附加质量法目前主要用于堆石料密实度检测,对于心墙料还较少应用。基于附加质量理论模型,提出了一种新的数字量板构建方法。首先基于堆石体上每个测点的测试参数,通过公式计算建立密实度和测试参数的对等关系,得到理论量板;然后通过构建参数对等图制作了两种不同的量板。通过对砾石土心墙坝料密实度进行计算并和坑测法结果对比,验证了此方法的有效性。新的方法计算简便,参数对等灵活,与之前的数字量板相比,具有量板容易扩展、测试范围更广等优点。

长河坝水电站砾石土心墙料压实度现场检测指标的选择

长河坝水电站拦河大坝工程具有位于高山峡谷地区、坝基覆盖层深厚、工程区域地震烈度高且为240m高砾石土心墙堆石坝的四大特点,国内、国际无相关工程设计、施工经验,需要进行专门研究。大坝工程防渗关键性材料——砾石土心墙料的技术标准更是同类坝型行业研究的重点与工程施工需要研究解决的核心内容。本文结合长河坝电站工程大坝砾石土心墙料施工阶段现场试验成果进行研究分析,选择了长河坝工程大坝心墙砾石土料压实标准,解决了工程建设中的技术难题。

堆石坝砾石土心墙料大型三轴试验研究

对一心墙堆石坝砾石土心墙料进行了σ3=C应力路径下饱和固结排水和饱和固结不排水大型三轴剪切试验,对砾石土心墙料的应力应变特性进行了研究,并进行了非线性弹性邓肯-张E-B模型研究,模型参数与试验参数能够较好拟合。

心墙防渗土料原位渗透与室内渗透试验对比研究

土质心墙堆石坝是目前水电站设计的主要坝型之一,其坝高已达到300 m级,该坝型解决的首要问题是心墙防渗土料的抗渗性能。为得到贴近实际的渗透系数,对几个水利水电工程心墙防渗土料的原位渗透和室内渗透试验成果进行对比分析。研究发现原位渗透试验所得渗透系数基本上都大于1×10-5cm/s,超出规范要求,而室内渗透试验成果基本上都小于1×10-5cm/s。从边界条件和外界影响等因素综合分析,室内渗透试验方法所得渗透系数更贴近实际,该结论对于类似工程设计和施工具有一定的参考意义。

天然砾石土心墙防渗土料在水库工程中的应用研究

依托松林水库工程,通过设计前期、现场碾压试验以及心墙填筑后第三方检测、钻孔检测等试验成果,论证了天然砾石土作为心墙防渗土料的可行性。通过充分的前期试验研究,现场碾压试验论证并拟定合理的碾压参数后,可采用天然砾石土作为防渗土料。为缺乏粘土料源,或为尽量减小料场开采范围以降低地表扰动等类似中、小型水库工程提供了有力的实践依据。

砾石土料的湿化变形试验技术难点与解决方法

砾石土心墙料的大尺寸样品湿化变形试验难度极大,这主要是砾石土料的性质决定了其饱和固结排水困难、样品难以达到饱和状态、试验周期太长。从试验技术、测试方法等方面进行攻关,分析试验成果出现偏差的原因并修正,针对砾石土湿化变形离散性大、存在应力饱和问题,进行了艰难地研究探索。通过对湿化试验过程中的体变修正、进水量修正、饱和度实时计算、成果离散性处理等关键细节的严格把控,最终成功地完成了典型砾石土料的湿化变形试验,获得了规律性较好的砾石土心墙料湿化变形成果。试验过程中出现的异于常规的现象,如围压施加过程中三轴压力室的整体向上变形、高应力状态下没有湿化变形量等,通过试验数据分析和理论分析,最终都得到了合理的解释,加深了对砾石土心墙料土工试验技术和砾石土料湿化变形的认识。