軟巖料填筑面板堆石壩的流變及濕化效應(yīng)研究.pdf

1、隨著壩工建設(shè)的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識到混凝土面板堆石壩具有安全性好、工程量小、施工方便、導(dǎo)流簡化及工期短等眾多優(yōu)點，因此混凝土面板堆石壩已成為許多大壩工程的首選壩型。在確保工程安全的前提下，盡可能提高軟巖料在壩體中的使用范圍以便減小工程投資、加快施工進(jìn)度，正成為現(xiàn)代混凝土面板堆石壩發(fā)展的一個重要趨勢。而軟巖料與硬巖料的工程特性差別很大，其流變和濕化效應(yīng)更為顯著，因此，深入研究軟巖料填筑面板堆石壩的流變及濕化效應(yīng)具有重要的工程實踐意義。

2、>　　本文首先通過對軟巖料工程特性和工程實例的分析，探討了軟巖料的流變變形及濕化變形產(chǎn)生的機(jī)理及其影響因素，并提出了軟巖料的在面板壩中的可能利用形式。其次，對目前較為常用的一些流變和濕化變形計算模型進(jìn)行了綜合分析，在此基礎(chǔ)上，選取七參數(shù)流變模型和改進(jìn)的沈珠江濕化模型作為軟巖料的流變和濕化模型，同時分析并選取了合適的材料本構(gòu)模型和結(jié)構(gòu)面計算模型。然后，通過對軟巖料的流變變形和濕化變形的有限元分析方法的研究，在前人已編制的考慮堆石體流變變形

3、的有限元計算程序的基礎(chǔ)上，開發(fā)濕化變形模塊，對該程序進(jìn)行升級擴(kuò)展，使程序能夠同時模擬堆石體的流變和濕化變形效應(yīng)。最后，以洮河九甸峽混凝土面板堆石壩作為應(yīng)用實例，擬定三種軟巖料的利用方案，對大壩進(jìn)行了滲流及壩坡穩(wěn)定計算分析，針對三種軟巖料利用方案是否考慮流變及濕化兩種情況，分別進(jìn)行了各工況的大壩應(yīng)力變形三維有限元計算，并進(jìn)行了計算結(jié)果與工程實測結(jié)果的對比分析。結(jié)果表明：隨著軟巖料利用范圍的擴(kuò)大，大壩的應(yīng)力變形產(chǎn)生了不同程度的變化，豎向位移

4、和水平向位移有較大的變化，面板撓度和應(yīng)力也有一定的增大，大壩其它的應(yīng)力變形雖有所增大但不太明顯；計入流變和濕化變形后，隨著軟巖料利用范圍的擴(kuò)大，軟巖料的流變和濕化變形范圍也隨之?dāng)U大，對大壩的應(yīng)力變形產(chǎn)生較大的影響，因此在擴(kuò)大軟巖料利用范圍的同時應(yīng)充分考慮其流變及濕化變形；通過與實測結(jié)果的對比發(fā)現(xiàn)，大壩在同時考慮流變和濕化變形后，在數(shù)值上更接近實測值。
　　本文的研究方法，對于類似工程問題的研究具有較好的參考價值；本文的研究成果，對