圍壓對堆石料和砂礫料強度及變形特性的影響

穆臺力普·牙森，陳子玉

（1.塔里木河流域大石峽樞紐工程建設管理局，新疆 喀什 844000；2.南京水利科學研究院巖土工程研究所，江蘇 南京 235100）

0 引言

堆石料和砂礫料由于取材方便、強度較高、經濟效益明顯，被廣泛應用于土石壩筑壩材料，但是堆石料和砂礫料［1］由于粒徑、材料形狀、母巖巖性、風化程度等原因，呈現出不同的強度和變形特性；一般來說堆石料采用爆破取材，形狀不規則，而砂礫料磨圓度較高。新疆大石峽［2-4］水利樞紐工程有我國目前最高的混凝土面板砂礫石壩（251 m），壩體內上游筑壩材料主要采用砂礫料，下游筑壩材料采用堆石料。因此，有必要針對兩種筑壩材料研究其強度和變形特性，通過試驗手段研究兩種筑壩材料的強度和應力應變特性。鄧肯-張Eμ模型、EB模型［5-8］作為非線性彈性模型，可以很好地反映粗粒土材料的應變硬化特征，廣泛應用于國內外水利水電工程的數值分析，但是鄧肯-張模型不能很好地反映粗粒土的剪脹特性；而南水模型［9-10］作為彈塑性本構模型，可以很好的反映粗粒土的剪脹剪縮及彈塑性變形特性。本文通過3種模型的對比，分析堆石料和砂礫料的強度及變形特性的差異。

1 試驗材料及試驗方案

1.1 試驗材料

堆石料采用爆破開挖的弱風化灰巖材料，砂礫石取自現場開挖砂礫料。由于現場筑壩材料粒徑較大，室內試驗時需要對試驗材料縮尺。對于堆石料設計級配平均線采用等量替代法進行縮制，對于砂粒料采用現場篩分級配包線的平均線采用等量替代法進行縮制（見圖1）。……