胶凝粗粒料的弹塑性模型与应用研究

目前工程技术人员对胶凝粗粒料能否应用于高堆石坝等重要、永久性建筑物还存在疑虑,这主要是由于目前对胶凝粗粒料力学性质研究尚不充分。尚没有广为认可的胶凝粗粒料标准本构模型,使得胶凝粗粒料数值模拟结果可信度较低。进行了胶凝砂砾料大围压范围(7级围压,范围100～3000 kPa)的室内三轴剪切试验,试验结果表明,胶凝砂砾料力学性质具有压硬性、强度非线性、强剪胀性和应变软化性等显著特征。研究发现,三轴应力路径的胶凝砂砾料应力应变关系可用驼峰曲线较好描述,其体积剪胀性可采用Rowe剪胀方程描述,以此建立了三轴应力平面内胶凝砂砾料应力应变关系,并根据广义塑性理论中切线模量与塑性模量之间的关系,将模型拓展至三维应力空间,得到了胶凝砂砾料弹塑性本构模型。试验结果和前人多组试验结果对该模型进行了验证,均表明模型具有良好的适用性,模型简明、实用,易于数值实现。将该模型成功应用于一个高面板坝的"胶凝增模区"弹塑性分析,并从坝体、防渗体应力变形安全性方面评估了胶凝料用于高堆石坝"增模"的可行性。

贫胶凝粗粒料在功果桥水电站过水围堰坡面防护中的应用

针对修筑在大流量、深厚覆盖层河道上的土石过水围堰过水期间的抗冲刷及整体稳定问题,采用贫胶凝粗粒料对堰后坡面进行防护,经过系统的试验研究,获得了较好的材料设计参数。在施工实践中通过现场质量检测以验证设计成果和应用效果。实践表明,经两年的过流检验围堰未发生破坏,实现了应用新材料、加快施工速度、降低过水度汛安全风险的预期目标。

功果桥水电站土石过水围堰设计

修筑在大流量、深厚覆盖层河道上的土石过水围堰,过水期间的抗冲刷及整体稳定是设计的难点。文章对围堰设计思路、关键技术问题及其解决措施进行了全面阐述。功果桥水电站围堰无论是过水围堰高度、覆盖层深度、过水流量,还是贫胶凝粗粒料施工规模均处于中国先进水平。围堰经2 a的过流检验,未发生破坏,实现了预期目标。