基于局部測(cè)量方法的堆石料變形特性試驗(yàn)研究.pdf

1、堆石料是土石壩等土工建筑物的主要組成材料，大量土石壩實(shí)際工程表明，壩體大部分區(qū)域的實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)均遠(yuǎn)小于堆石料的峰值應(yīng)力狀態(tài)，在壩體填筑和運(yùn)行期堆石體一般處于小應(yīng)變狀態(tài)，因此精確測(cè)量堆石料小應(yīng)變階段的變形特性對(duì)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)壩體的變形規(guī)律是非常重要的。然而，由于端部誤差的存在，大型三軸儀傳統(tǒng)測(cè)量方法無法準(zhǔn)確測(cè)量小應(yīng)變階段堆石料的變形特性。另一方面，現(xiàn)階段有關(guān)堆石料動(dòng)力變形特性方面的成果大多是通過大型三軸儀傳統(tǒng)測(cè)量方法獲得的，基于局部測(cè)量方法的堆

2、石料動(dòng)力變形特性方面的資料尚少。針對(duì)上述問題，本文在大型三軸儀中聯(lián)合采用了局部軸向位移計(jì)和徑向變形測(cè)量位移傳感器，通過直接測(cè)量試樣局部的軸向應(yīng)變和徑向應(yīng)變，排除了端部接觸與端部約束等問題的影響。本文主要成果如下：
　　(1)針對(duì)大型三軸儀傳統(tǒng)測(cè)量方法在軸向變形測(cè)量方面存在的缺陷，采用最新型的防水箔式應(yīng)變片，詳細(xì)地介紹了一種局部位移測(cè)量裝置—局部位移計(jì)LDT的測(cè)量原理、結(jié)構(gòu)、制作材料及制作方法。
　　(2)采用局部測(cè)量方法，分

3、析了單調(diào)加載條件下堆石料小應(yīng)變階段變形模量、體應(yīng)變、泊松比的變化規(guī)律。結(jié)果表明：軸向應(yīng)變?cè)?.001%～0.01%的范圍時(shí)，局部測(cè)量方法測(cè)定的割線模量和切線模量是傳統(tǒng)測(cè)量方法結(jié)果的1.5～2.0倍；傳統(tǒng)測(cè)量方法明顯高估了試樣的實(shí)際體應(yīng)變，低估了徑向應(yīng)變，在小應(yīng)變階段局部測(cè)量方法測(cè)定的切線泊松比約為傳統(tǒng)測(cè)量方法結(jié)果的2.0倍；不同圍壓下局部測(cè)量方法測(cè)定的切線泊松比均從0.1～0.2范圍開始變化；相同軸向應(yīng)變時(shí)，泊松比隨圍壓的增大會(huì)減小。<

4、br>　　(3)采用局部測(cè)量方法，對(duì)單調(diào)加載條件下堆石料的剪脹規(guī)律進(jìn)行試驗(yàn)研究。結(jié)果表明：Nova剪脹方程能夠很好地?cái)M合局部變形測(cè)量方法測(cè)得的剪脹比與應(yīng)力比的關(guān)系，低應(yīng)力比階段，傳統(tǒng)測(cè)量方法測(cè)得的剪脹比與應(yīng)力比呈非線性關(guān)系，Nova剪脹方程不能很好擬合該階段數(shù)據(jù)，本文認(rèn)為這可能是由于試樣端部誤差等問題引起的；相位變換應(yīng)力比隨圍壓增大而增大。
　　(4)采用局部測(cè)量方法，對(duì)循環(huán)加載條件下堆石料的動(dòng)剪切模量與阻尼比進(jìn)行試驗(yàn)研究；結(jié)果表