姜 景 山，左 永 振，程 展 林，韦 有 信，张 超，夏 威 夷

(1.南京工程学院 建筑工程学院，江苏 南京 211167； 2.长江科学院 水利部岩土力学与工程重点实验室，湖北 武汉 430010)

粗粒料颗粒粒径较大，具有强度高、变形小、渗透性好、就地取材、造价低廉等优点，广泛应用于土石坝工程中[1]。由于土石坝所处的地形地貌、气候气象、工程地质等条件复杂，土石坝坝体填料也处于较为复杂的应力状态[2]。

粗粒料作为优良的大坝填料，其力学特性的研究一般基于常规三轴试验[3-5]，并在此基础上建立相应的本构模型，如邓肯-张模型[6]被广泛应用于国内土石坝应力变形分析中[7-8]。邓肯-张模型以双曲线模型为基础，能合理反映粗粒料的硬化和剪缩特性。大量试验表明，粗粒料应力应变关系一般呈硬化型或较弱的软化型，采用邓肯-张模型能较好反映粗粒料的应力应变特性，但对体变特性经常不能很好模拟，原因在于粗粒料具有显著的剪胀性，而邓肯-张模型的双曲线关系不能反映剪胀性。

为合理反映粗粒料的剪胀性，程展林等[9]基于邓肯-张模型，引入能反映颗粒材料变形特性的Rowe剪胀方程，将体变分解为由球应力引起的体变和偏应力引起的体变两部分，建立了粗粒料非线性剪胀模型，通过多组大坝填料和多项土石坝工程应力变形分析，证明能较好地反映粗粒料的剪胀剪缩特性[9-10]。

对于大坝不同部位的填料即使设计和施工时采用同等标准，由于所处的应力状态不同其密实程度会发生变化，力学响应也随之变化。……