何咏睿 ，朱 晟 ，2，武利强 ，2

（1.河海大学水工结构研究所，江苏 南京 210098；2.河海大学水文水资源与水利水电工程科学国家重点实验室，江苏 南京 210098）

0 引 言

近年来我国高土石坝发展十分迅速，粗粒料作为土石坝的主要材料，其力学特性对坝体的变形有着决定性的影响。对粗粒料进行二维数值试验时，孔隙率是影响粗粒料力学性质的重要因素，对粗粒料的强度与变形均有很大的影响。为使二维数值试验中的二维模型与模拟的三维实体力学性质等价，必须实现二维模型的孔隙率与三维实体的等价。现今常用的二维与三维孔隙率转换公式是由等粒径颗粒体组成的结构推导而出，仅用密实度进行修正，未考虑粒径分布对孔隙率的影响[1-3]，无法实现二维模型孔隙率和实体的三维孔隙率完全等价。鉴于此，本文参考不同土石坝工程的粗粒料级配，设计一系列具有代表性的级配组，对每组用二维颗粒流程序（pfc2d）和三维颗粒流程序 （pfc3d）模拟极值孔隙率试验，统计出不同级配下二维与三维极值孔隙率，探讨粒径分布及压实程度对二维与三维孔隙率转换关系的影响，拟合出二维与三维孔隙率的转换公式，并与常用的转换公式进行比较。

1 数值试验的级配确定

土石坝为当地材料坝，受料场原生条件的限制，不同工程所用粗粒料级配差异较大。为了使所选用的级配曲线组具有代表性，探寻不同工程粗粒料级配的共有特征，在采用重型振动碾进行薄层碾压施工的工程中，粗粒料的级配设计均以talbot曲线[4]为母线。……