溪头水库坝基全风化花岗岩物理力学特性研究
2021-01-29姚纪华宋文杰邓仁贵彭杰帅
水资源与水工程学报 2020年6期
姚纪华,宋文杰,邓仁贵,梁 龙,彭杰帅
(1.湖南省水利水电科学研究院,湖南 长沙 410007;2.汝城县水利局,湖南 郴州 424100)
1 研究背景
浆砌石重力坝应修建在弱~微风化岩体上,但受地形地貌、地质构造、工程特性和工程造价等多方面因素制约,导致坝体需坐落在全风化花岗岩上。相较弱~微风化花岗岩,全风化花岗岩具有地基承载力低、抗剪强度小和遇水物理力学性能折减等特性。考虑到水库大坝复杂性和失事后的严重性,研究全风化花岗岩物理力学特性及变化规律、探讨其能否作为浆砌石重力坝坝基的意义重大。全风化花岗岩风化深度、程度和分布位置与工程微地形[1]、地质构造等密切相关,其矿物成分、粒径、颗粒组成、孔隙比和含水量等不同对其物理力学性能、变形特性等的影响较大。为此,学者们对全风化花岗岩物理特性[2-3]、微观特征[4]、持水特性[5]、孔隙度[6]、含水量等进行了大量研究,其中含水量差异性对全风化花岗岩物理力学特性影响的相关研究最多,包括富水[7-8]、饱和[9]及不同含水率[10-11]等多个方面。结果表明,含水率越大则土体抗剪强度指标越小,弹性模量随含水率的增大呈现先增大后减小的趋势,在最佳含水率附近达到最大值,在饱和状态下最小。
关于全风化花岗岩的物理力学性能、变形特性、稳定性、流变特性和本构模型,国内外许多学者进行了许多诸多探索。赵建军等[12]研究了全风化花岗岩三轴抗剪强度指标凝聚力、内摩擦角与微结构及成分的关系,指出微结构的特点决定了其强度特点;……
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