堆石料流变应变的硬化特性试验研究
发布时间：2021-11-21 21:57
堆石料流变变形是高土石坝工程长期变形的重要来源之一,过大的长期变形可导致发生坝体裂缝和面板挤压破损等问题。目前常用的流变模型主要是根据单级加载流变试验成果建立的,未考虑多级加载情况下堆石料加载变形和流变变形之间的相互影响。研制了三轴仪油压伺服轴向应力稳压器,实现了应变控制进行应力加载和应力控制进行稳压流变的联合控制模式,据此提出了一种进行多级应力加载和流变的三轴试验方法,可有效避免流变的起算时间问题。采用糯扎渡弱风化花岗岩堆石料,进行了系列的多级加载三轴流变试验。根据试验结果,探讨了多级加载条件下堆石料应力应变曲线的分段特性,发现堆石料流变变形会引起堆石料的塑性硬化,可使得堆石料在后续应力加载的一定范围内处于弹性再加载状态。基于弹塑性理论,探讨了堆石料流变硬化特性的作用机理,表明堆石料流变的硬化特性具有普遍性,是流变的一项固有属性。
【文章来源】：岩土工程学报. 2020,42(04)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
采用联合控制方式的中型高压三轴仪Fig.1Mid-sizetriaxialapparatuswithacompositecontrol
690岩土工程学报2020年的弱风化花岗岩堆石料。试样直径150mm，高300mm。该堆石料原始级配的最大粒径为800mm，采用将最大粒径缩尺到30mm后的级配进行本次的三轴流变试验。具体的原始级配及制样级配如图2所示。三轴试样的制样干密度为1.88g/cm3。为保证堆石料的均匀性，分7层击实制样，每层均按照粒径划分为图3所示的5个粒组（<2，2～5，5～10，10～20，20～30mm）分别称重，然后充分进行混合并击实。图2堆石料级配曲线Fig.2Grain-sizedistributioncurvesofrockfillmaterials图3试验用堆石料各粒组照片Fig.3Rockfillmaterialsusedintests1.3多级加载三轴流变试验方法本文重点研究堆石料应力加载和流变的相互耦合影响，为此，专门提出了一种进行多级应力加载和流变的三轴试验方法。下面以图4所示的2级流变试验为例进行说明。图4多级加载三轴流变试验过程示意Fig.4Multistageloading-creepcoupledprocess如图4所示，对某围压下的堆石料试样，假定在其常规三轴加载过程中，分别在131()和132()时耦合进行2级的流变试验。试验的具体过程如下：（1）常规剪切加载（图4中oa段）。该阶段采用应变控制式加载方式，剪切速率等试验条件和一般的常规三轴试验完全相同。（2）恒载堆石料流变（图4中ab段）。当偏差应力达到预设的131()时，切换至应力控制方式，并保持试样处于恒定应力状态不变，进行该级荷载下的流变，直至流变变形稳定。（3）常规剪切加载（图4中bc段）。待上一级的流变结束后，重新切换回应变控制的加载方式，仍按与一般常规三轴试验完全相同的方式进行剪切加载。（4）恒载堆石料流变（图4中cd段）。当偏差应力
690岩土工程学报2020年的弱风化花岗岩堆石料。试样直径150mm，高300mm。该堆石料原始级配的最大粒径为800mm，采用将最大粒径缩尺到30mm后的级配进行本次的三轴流变试验。具体的原始级配及制样级配如图2所示。三轴试样的制样干密度为1.88g/cm3。为保证堆石料的均匀性，分7层击实制样，每层均按照粒径划分为图3所示的5个粒组（<2，2～5，5～10，10～20，20～30mm）分别称重，然后充分进行混合并击实。图2堆石料级配曲线Fig.2Grain-sizedistributioncurvesofrockfillmaterials图3试验用堆石料各粒组照片Fig.3Rockfillmaterialsusedintests1.3多级加载三轴流变试验方法本文重点研究堆石料应力加载和流变的相互耦合影响，为此，专门提出了一种进行多级应力加载和流变的三轴试验方法。下面以图4所示的2级流变试验为例进行说明。图4多级加载三轴流变试验过程示意Fig.4Multistageloading-creepcoupledprocess如图4所示，对某围压下的堆石料试样，假定在其常规三轴加载过程中，分别在131()和132()时耦合进行2级的流变试验。试验的具体过程如下：（1）常规剪切加载（图4中oa段）。该阶段采用应变控制式加载方式，剪切速率等试验条件和一般的常规三轴试验完全相同。（2）恒载堆石料流变（图4中ab段）。当偏差应力达到预设的131()时，切换至应力控制方式，并保持试样处于恒定应力状态不变，进行该级荷载下的流变，直至流变变形稳定。（3）常规剪切加载（图4中bc段）。待上一级的流变结束后，重新切换回应变控制的加载方式，仍按与一般常规三轴试验完全相同的方式进行剪切加载。（4）恒载堆石料流变（图4中cd段）。当偏差应力
【参考文献】：
期刊论文
[1]高土石坝几个问题探讨[J]. 汪小刚. 岩土工程学报. 2018(02)
[2]堆石流变模型及在高填方路基工程中的应用[J]. 耿之周,徐锴,李雄威. 岩土工程学报. 2016(S2)
[3]基于组合指数型流变模型的堆石坝流变分析[J]. 黄耀英,包腾飞,田斌,郑宏. 岩土力学. 2015(11)
[4]粗粒筑坝材料的增量流变模型研究[J]. 朱晟,王永明,徐骞. 岩土力学. 2011(11)
[5]狭窄河谷中的高面板堆石坝长期应力变形计算分析[J]. 邓刚,徐泽平,吕生玺,卢玉民. 水利学报. 2008(06)
[6]粗粒土试验研究[J]. 程展林,丁红顺,吴良平. 岩土工程学报. 2007(08)
[7]红砂岩粗粒土流变工程特性试验研究[J]. 陈晓斌,张家生,封志鹏. 岩石力学与工程学报. 2007(03)
[8]混凝土面板堆石坝堆石料流变特性试验研究[J]. 李国英,米占宽,傅华,方维凤. 岩土力学. 2004(11)
[9]堆石料蠕变特性试验研究[J]. 程展林,丁红顺. 岩土工程学报. 2004(04)
[10]堆石坝流变变形的反馈分析[J]. 沈珠江,赵魁芝. 水利学报. 1998(06)
本文编号：3510324
【文章来源】：岩土工程学报. 2020,42(04)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
采用联合控制方式的中型高压三轴仪Fig.1Mid-sizetriaxialapparatuswithacompositecontrol
690岩土工程学报2020年的弱风化花岗岩堆石料。试样直径150mm，高300mm。该堆石料原始级配的最大粒径为800mm，采用将最大粒径缩尺到30mm后的级配进行本次的三轴流变试验。具体的原始级配及制样级配如图2所示。三轴试样的制样干密度为1.88g/cm3。为保证堆石料的均匀性，分7层击实制样，每层均按照粒径划分为图3所示的5个粒组（<2，2～5，5～10，10～20，20～30mm）分别称重，然后充分进行混合并击实。图2堆石料级配曲线Fig.2Grain-sizedistributioncurvesofrockfillmaterials图3试验用堆石料各粒组照片Fig.3Rockfillmaterialsusedintests1.3多级加载三轴流变试验方法本文重点研究堆石料应力加载和流变的相互耦合影响，为此，专门提出了一种进行多级应力加载和流变的三轴试验方法。下面以图4所示的2级流变试验为例进行说明。图4多级加载三轴流变试验过程示意Fig.4Multistageloading-creepcoupledprocess如图4所示，对某围压下的堆石料试样，假定在其常规三轴加载过程中，分别在131()和132()时耦合进行2级的流变试验。试验的具体过程如下：（1）常规剪切加载（图4中oa段）。该阶段采用应变控制式加载方式，剪切速率等试验条件和一般的常规三轴试验完全相同。（2）恒载堆石料流变（图4中ab段）。当偏差应力达到预设的131()时，切换至应力控制方式，并保持试样处于恒定应力状态不变，进行该级荷载下的流变，直至流变变形稳定。（3）常规剪切加载（图4中bc段）。待上一级的流变结束后，重新切换回应变控制的加载方式，仍按与一般常规三轴试验完全相同的方式进行剪切加载。（4）恒载堆石料流变（图4中cd段）。当偏差应力
690岩土工程学报2020年的弱风化花岗岩堆石料。试样直径150mm，高300mm。该堆石料原始级配的最大粒径为800mm，采用将最大粒径缩尺到30mm后的级配进行本次的三轴流变试验。具体的原始级配及制样级配如图2所示。三轴试样的制样干密度为1.88g/cm3。为保证堆石料的均匀性，分7层击实制样，每层均按照粒径划分为图3所示的5个粒组（<2，2～5，5～10，10～20，20～30mm）分别称重，然后充分进行混合并击实。图2堆石料级配曲线Fig.2Grain-sizedistributioncurvesofrockfillmaterials图3试验用堆石料各粒组照片Fig.3Rockfillmaterialsusedintests1.3多级加载三轴流变试验方法本文重点研究堆石料应力加载和流变的相互耦合影响，为此，专门提出了一种进行多级应力加载和流变的三轴试验方法。下面以图4所示的2级流变试验为例进行说明。图4多级加载三轴流变试验过程示意Fig.4Multistageloading-creepcoupledprocess如图4所示，对某围压下的堆石料试样，假定在其常规三轴加载过程中，分别在131()和132()时耦合进行2级的流变试验。试验的具体过程如下：（1）常规剪切加载（图4中oa段）。该阶段采用应变控制式加载方式，剪切速率等试验条件和一般的常规三轴试验完全相同。（2）恒载堆石料流变（图4中ab段）。当偏差应力达到预设的131()时，切换至应力控制方式，并保持试样处于恒定应力状态不变，进行该级荷载下的流变，直至流变变形稳定。（3）常规剪切加载（图4中bc段）。待上一级的流变结束后，重新切换回应变控制的加载方式，仍按与一般常规三轴试验完全相同的方式进行剪切加载。（4）恒载堆石料流变（图4中cd段）。当偏差应力
【参考文献】：
期刊论文
[1]高土石坝几个问题探讨[J]. 汪小刚. 岩土工程学报. 2018(02)
[2]堆石流变模型及在高填方路基工程中的应用[J]. 耿之周,徐锴,李雄威. 岩土工程学报. 2016(S2)
[3]基于组合指数型流变模型的堆石坝流变分析[J]. 黄耀英,包腾飞,田斌,郑宏. 岩土力学. 2015(11)
[4]粗粒筑坝材料的增量流变模型研究[J]. 朱晟,王永明,徐骞. 岩土力学. 2011(11)
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[7]红砂岩粗粒土流变工程特性试验研究[J]. 陈晓斌,张家生,封志鹏. 岩石力学与工程学报. 2007(03)
[8]混凝土面板堆石坝堆石料流变特性试验研究[J]. 李国英,米占宽,傅华,方维凤. 岩土力学. 2004(11)
[9]堆石料蠕变特性试验研究[J]. 程展林,丁红顺. 岩土工程学报. 2004(04)
[10]堆石坝流变变形的反馈分析[J]. 沈珠江,赵魁芝. 水利学报. 1998(06)
本文编号：3510324
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