坝料密度对坝体变形影响研究
2011-06-12孔祥彬武俊丽
水力发电 2011年11期
关键词:变形
孔祥彬,武俊丽
(黄河上游水电开发有限责任公司工程建设分公司,青海 西宁 810000)
混凝土面板堆石坝作为一种天然材料坝,以其就地取材、易于防渗的特点被广泛应用于水利水电工程建设。积石峡水电站采用混凝土面板堆石坝方案,最大坝高103 m,设计填筑方量约296万m3。
坝料的干密度是面板堆石坝施工的重要控制参数之一,对坝体的变形有较大影响[1]。本文针对积石峡水电站面板堆石坝的坝料,进行了室内大型三轴试验,并采用数值模拟的方法,研究坝料的干密度对坝体应力变形的影响规律,以期为合理确定大坝坝料填筑碾压参数提供依据。
1 干密度对坝料应力应变特性的影响
为了研究坝料的干密度对坝料应力应变特性的影响,针对坝料进行了大型三轴试验。
1.1 试验步骤
试验针对大坝主堆石料的试样进行,试样直径300 mm、高700 mm。
(1)称样。试验时将风干后的坝料按试样级配和干密度的要求称取,分层装入对开模内,并夯实至坝料不同分区所要求的干密度。
(2)固结。制样完毕后施加周围压力进行固结,至试样的体积变化稳定后,即完成固结过程。
1.2 试验结果
分别对低密、中密和高密三种试样密度进行试验。试验的围压分别为 0.1、0.3、0.6、1.0 1.5 MPa。低密、中密和高密三种试样密度在试验过程中测量的应力-应变关系基本相似,中密试样试验结果见图1(图中ε1为轴向应变,εv为体应变,σ1为大主应力,σ3为小主应力)。
图1的试验结果表明,随着干密度的增加坝料的强度有所增加,低围压下的剪胀特性也更加明显,这些规律与一般认识是一致的[2]。……
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