堆石體壩料現(xiàn)場碾壓施工參數(shù)與室內(nèi)力學參數(shù)關(guān)系初探.pdf

1、混凝土面板堆石壩的變形是影響大壩安全穩(wěn)定的重要因素之一。壩體過量變形將引起面板變形過大而容易發(fā)生斷裂，以及引起周邊縫變形過大甚至破壞，導致嚴重滲漏，危及大壩安全。為了獲得面板堆石壩壩料的工程特性以及對堆石壩的填筑質(zhì)量進行控制，國內(nèi)外進行了大量的室內(nèi)試驗研究和現(xiàn)場大型碾壓試驗研究，與此同時，基于室內(nèi)試驗力學參數(shù)開展了大量的面板堆石壩應力變形計算分析和控制。但研究表明，現(xiàn)場大型碾壓試驗和面板堆石壩應力變形計算分析至今尚未建立聯(lián)系。為此，本文

2、首先分別研究現(xiàn)場大型碾壓試驗和室內(nèi)物理力學參數(shù)試驗，然后建立現(xiàn)場碾壓試驗和室內(nèi)物理力學參數(shù)試驗的關(guān)系模型，最后探討基于堆石料物理力學參數(shù)優(yōu)選碾壓施工參數(shù)。本文主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）堆石體壩料現(xiàn)場大型碾壓試驗分析
　　首要簡要介紹了現(xiàn)場碾壓試驗的基本內(nèi)容，針對現(xiàn)場碾壓試驗是多因素復雜系統(tǒng)問題，探討了碾壓試驗施工參數(shù)和碾壓質(zhì)量參數(shù)之間的非線性映射關(guān)系。以碾壓機具、振動頻率、碾壓噸位、行進速度、鋪料厚度、灑水量、碾壓遍數(shù)及

3、碾壓后壩料沉降作為輸出，以壩料級配、干密度、孔隙率、滲透系數(shù)等碾壓質(zhì)量參數(shù)作為輸入，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型建立了碾壓試驗施工參數(shù)和碾壓質(zhì)量參數(shù)之間的關(guān)系，并通過實例工程驗證了所建模型的合理性。
　?。?）堆石體壩料室內(nèi)物理力學參數(shù)試驗分析
　　首先對室內(nèi)試驗的基本內(nèi)容進行了簡要介紹，并分析了室內(nèi)試驗加載過程中所涉及到的參數(shù)。然后簡要介紹由室內(nèi)試驗獲得工程上常用的鄧肯E-B計算模型參數(shù)的基本原理，并分析了該計算模型各參數(shù)之間的規(guī)

4、律。進而探討了室內(nèi)物理力學試驗參數(shù)和室內(nèi)試驗加載參數(shù)之間的非線性映射關(guān)系，即選擇鄧肯E-B模型的計算參數(shù)作為輸入，室內(nèi)試驗加載參數(shù)（干密度、孔隙率、圍壓、壩料巖性及級配）作為輸出，基于量子神經(jīng)網(wǎng)絡模型建立室內(nèi)物理力學試驗參數(shù)和室內(nèi)實驗加載參數(shù)之間的關(guān)系模型。并通過實例分析驗證了所建模型的可靠性。
　?。?）堆石體壩料室內(nèi)物理力學試驗與現(xiàn)場碾壓試驗之間關(guān)系的建立
　　首先對比分析堆石體壩料室內(nèi)試驗與碾壓試驗的工程特性參數(shù)，選取

5、干密度、孔隙率、級配作為分析對象。然后基于級配分形維數(shù)理論，分析了不同工程的設(shè)計級配在不同縮尺方法下的變化。最后，探討了堆石料室內(nèi)物理力學試驗和現(xiàn)場碾壓試驗之間的關(guān)系，即選擇室內(nèi)試驗的干密度、孔隙率、縮尺后壩料級配的分形維數(shù)作為輸入?yún)?shù)，碾壓試驗的干密度、孔隙率、縮尺前壩料級配的分形維數(shù)作為輸出參數(shù)，基于廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡模型建立堆石體壩料室內(nèi)試驗與碾壓試驗之間的關(guān)系模型，實例分析表明，該模型可以模擬室內(nèi)試驗與碾壓試驗之間參數(shù)的對應關(guān)系。