基于离心试验的单戗立堵水下抛填砂砾石相对密度研究

水下抛填散粒料常用于围堰、大坝等水利工程的建设,抛填体的相对密度直接决定了工程的变形和稳定性。以汉江某水电站大坝工程的单戗立堵水下抛填为原型条件,基于长科院CKY200大型岩土离心模型试验平台,研制了离心场中单戗立堵水下填筑试验装置,研究散粒料级配、抛填水深、上部堆载高度等影响因素下抛填体相对密度的分布规律。试验结果表明,水深12 m条件抛填平均相对密度约为0.27~0.36,抛填体上部再施加14.3 m上覆堆载后可增大至0.52~0.68,水下抛填密度受砂砾石颗粒级配影响较大,当级配良好时,水下抛填相对密度较大,可达到中密—密实状态,而级配不良时,为松散—中密状态;抛填深度越大,由于抛填料的压重而使得中下部相对密度增大;当抛填体上部施加竖向均布荷载作用时,抛填体尤其是较浅区域的相对密度显著提高。研究成果为充分利用当地散粒体材料进行水下抛填工程的设计和施工提供依据。