土石壩濕化變形及反濾料液化可能性研究

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1、４犬ｉｔ嫂－大學(xué)ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ碩土享位正文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＾＾＊＾土石頊濕化變形及反濾料液化可能性研究水工結(jié)拘工程學(xué)科專業(yè)作者姓名楊小龍直教授指導(dǎo)教師—繼德—一２０１５年６月７日———＿答辯日期碩士學(xué)位論文土石壩濕化變形及反濾料液化可能性研究ＳｔｕｄｙｏｎＷｅｔｔｉｎＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＬｉｕｅｆａｃｔｉｏｎＰｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｇｑＦｉｌｔｅｒｓｆｏｒＥａｒｔｈａｎｄＲｏｃｋｆｉｌｌＤａｍｓ

2、作者姓名：楊小龍學(xué)科、專業(yè)：水工結(jié)構(gòu)工程學(xué)號(hào)：２１２０６２３６指導(dǎo)教師：鄒德高教授５月完成日期：２０１５年大遠(yuǎn)理工大摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大連理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明作者鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含其他個(gè)人或集體巳經(jīng)發(fā)表的研究成果，也不包含其他已申請(qǐng)學(xué)位或其他用途使用過的成果一同工作的同志對(duì)本研究所做的貢獻(xiàn)。與我均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。若有不實(shí)之

3、處，本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任．學(xué)位論文題目：石魂ｊ＾命■她嫩機(jī)知作者簽名：抓日期：年６月＆日大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要土石規(guī)因工程性能良好、適應(yīng)性強(qiáng)以及抗震性能優(yōu)越等諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。目前，我國(guó)西南地區(qū)擬建和規(guī)劃中的高壩中主要是高土石壩，并且瑣體最大高度達(dá)到３００ｍ級(jí)。然而，工程實(shí)踐表明，土石頊在梭工后水庫初次蓄水過程中上游現(xiàn)殼往往發(fā)生較大的濕化沉陷，并伴隨著坂頂及上、下游現(xiàn)坡出現(xiàn)較多的裂縫。上述情況的發(fā)生輕則僅對(duì)。塤體造成很小的損害，重則導(dǎo)致壩坡失穩(wěn)或心墻開裂發(fā)生滲透破壞，甚至導(dǎo)致漬現(xiàn)同時(shí)西南地區(qū)地震頻繁、烈度高，并且顆粒很

4、細(xì)的反濾料對(duì)土質(zhì)心墻的滲透保護(hù)至關(guān)重要。但是反濾料為了減弱心墻的拱效應(yīng)不能填筑太密實(shí)，同時(shí)為了能夠?yàn)V土排水又不能太疏松。因此，高土石現(xiàn)滿蓄時(shí)反濾料在地震作用下的液化可能性對(duì)于心墻的影響也關(guān)系到大現(xiàn)的安全。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)濕化變形的試驗(yàn)和數(shù)值分析開展了相關(guān)的研究工作，已有的濕化模型一致考慮的因素不，并且數(shù)值分析中材料的本構(gòu)模型則以鄧肯張模型為主。然而土石壩蓄水過程的應(yīng)力路徑復(fù)雜－，鄧肯張模型難以反映筑瑣料在上述復(fù)雜應(yīng)力路徑下的變形特性。此外，關(guān)于反濾料的液化分析研究不多見，且大部分分析主要采用了總應(yīng)力的方法，難以合理評(píng)價(jià)其液化可能性。本文在國(guó)家自然科

5、學(xué)基金項(xiàng)目（５１２７９０２５，５１３７９０２８）、國(guó)家自然科學(xué)基金重大研－９－究計(jì)劃集成項(xiàng)目（１２１５３０１）和新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃資助（ＮＣＥＴ１２００８３）的支持，下開展了以下工作：一（１）對(duì)新疆地區(qū)廣泛使用的西域碌巖筑壩砂爍料開展了系列大型三軸剪切試驗(yàn)和濕化變形試驗(yàn)一，分析了西域碌巖砂碌料濕化變形的主要影響因素，提出了個(gè)基于單線法的考慮濕脹的雙曲線濕化模型，并驗(yàn)證了該模型的合理性和適用性。（２）釆用廣義塑性模型和本文提出的濕化模型對(duì)某浙青混凝土心墻規(guī)進(jìn)行了蓄水濕化變形的數(shù)值分析，分析了濕化對(duì)大規(guī)應(yīng)力和變形的影響，并與國(guó)外同類大現(xiàn)實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行

6、了比較，結(jié)果表明聯(lián)合采用廣義塑性模型和濕化模型可以很好地模擬筑瑣材料的濕化效應(yīng)。一（３〉對(duì)某摻碌粘土高心墻頊的筑壩主堆石料、反濾料幵展了系列大型和中型試驗(yàn)，標(biāo)定了筑瑣材料的廣義塑性模型參數(shù)。并采用基于廣義塑性模型的彈塑性有效應(yīng)力動(dòng)力方法對(duì)大壩地震時(shí)反濾料作用下的液化可能性進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了反濾料的孔壓和孔壓比分布規(guī)律，討論了液化危險(xiǎn)區(qū)域。關(guān)鍵詞：濕化變形液化三軸試驗(yàn)粗粒料廣義塑性模型數(shù)值分析；；；；；Ｉ土石瑣濕化變形及反濾料液化可能性研究ＳｔｕｄｙｏｎＷｅｔｔｉｎＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＬｉｕｅｆａｃｔｉｏｎＰｏｔｅｎｔｉａｌ

7、ｏｆｇｑＦｉｌｔｅｒｓｆｏｒＥａｒｔｈａｎｄＲｏｃｋｆｉｌｌＤａｍｓＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｅａｒｔｈａｎｄｒｏｃｋｆｉｌｌｄａｍ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｓｇｏｏｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｓｔｒｏｎｇａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｓｗｉｄｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｉｎｔｈｅｅｎｉｎｅｅｒｉｎｒａｃｔｉｃｅ．Ａｓｅｒｉｅｓｏｆｈｉｈ，ｙｇｇｇｐｄａｍｓｅｓ