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土石坝心墙料及坝基细砂砾料动力特性试验研究

张茹  
【摘要】: 土石坝由于就地取材和施工简便,是国内外广泛采用的坝型。中国是世界上地震灾害最为严重的国家之一,土石坝震害将导致严重后果。目前国内外修筑于地震区的土石坝在抗震设计时都进行了动力分析。室内动力试验提供土石料可靠的动强度和动力参数是土石坝地震动力分析准确性的关键。 水牛家心墙土石坝场地地震基本烈度为8度,大坝设防烈度为9度。使用微机控制电磁式动三轴仪,对心墙防渗料和坝基细砂砾料进行了动强度液化和动模量阻尼比试验,确定了土样的动强度和动力参数,并对其影响因素作了探讨。 心墙料动剪应力比R_σ较其它心墙土石坝的结果偏低,应切实保证其压实度。等压或偏压固结时,心墙料均不会出现液化现象。坝基细砂砾料动剪应力比R_σ明显高于一般砂性土。固结主应力比K_c=0.7~1.3时,其最终孔压值均可达到围压;K_c≥1.5后,试样是否液化取决于动应力σ_d是否形成拉应力使试件伸长。围压力对动剪应力比R_σ的影响不大。固结主应力比K_c增大,试样动强度升高,但当K_c超过某值时,动强度有降低趋势。振动频率f=0.1~4Hz时,f愈高心墙料动强度愈大。f=0.1~1.0Hz时,f愈高心墙料动孔压比愈大;f=1.0~6.0Hz时,f愈高动孔压比愈小。 动应变ε_d是影响土样动模量阻尼比的最主要因素,随着动应变幅的增大,动模量E_d成倍减小而阻尼比D成倍增大。动模量随围压力σ_(3c)增减而增减,阻尼比D随σ_(3c)的升高而略有减小。动模量和阻尼比随固结主应力比K_c增减而增减。振动频率f愈低,心墙料试样动变形开展愈充分;f愈高,动模量和阻尼比愈大。


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