土石坝湿化变形及反滤料液化可能性研究

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1、４犬ｉｔ嫂－大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕土享位正文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＾＾＊＾土石顼湿化变形及反滤料液化可能性研究水工结拘工程学科专业作者姓名杨小龙直教授指导教师—继德—一２０１５年６月７日———＿答辩日期硕士学位论文土石坝湿化变形及反滤料液化可能性研究ＳｔｕｄｙｏｎＷｅｔｔｉｎＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＬｉｕｅｆａｃｔｉｏｎＰｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｇｑＦｉｌｔｅｒｓｆｏｒＥａｒｔｈａｎｄＲｏｃｋｆｉｌｌＤａｍｓ

2、作者姓名：杨小龙学科、专业：水工结构工程学号：２１２０６２３６指导教师：邹德高教授５月完成日期：２０１５年大遠理工大摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一同工作的同志对本研究所做的贡献。与我均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之

3、处，本人愿意承担相关法律责任．学位论文题目：石魂ｊ＾命■她嫩機知作者签名：抓日期：年６月＆日大连理工大学硕士学位论文摘要土石规因工程性能良好、适应性强以及抗震性能优越等诸多优点而被广泛采用。目前，我国西南地区拟建和规划中的高坝中主要是高土石坝，并且琐体最大高度达到３００ｍ级。然而，工程实践表明，土石顼在梭工后水库初次蓄水过程中上游现壳往往发生较大的湿化沉陷，并伴随着坂顶及上、下游现坡出现较多的裂缝。上述情况的发生轻则仅对。埙体造成很小的损害，重则导致坝坡失稳或心墙开裂发生渗透破坏，甚至导致渍现同时西南地区地震频繁、烈度高，并且颗粒很

4、细的反滤料对土质心墙的渗透保护至关重要。但是反滤料为了减弱心墙的拱效应不能填筑太密实，同时为了能够滤土排水又不能太疏松。因此，高土石现满蓄时反滤料在地震作用下的液化可能性对于心墙的影响也关系到大现的安全。国内外学者对湿化变形的试验和数值分析开展了相关的研究工作，已有的湿化模型一致考虑的因素不，并且数值分析中材料的本构模型则以邓肯张模型为主。然而土石坝蓄水过程的应力路径复杂－，邓肯张模型难以反映筑琐料在上述复杂应力路径下的变形特性。此外，关于反滤料的液化分析研究不多见，且大部分分析主要采用了总应力的方法，难以合理评价其液化可能性。本文在国家自然科

5、学基金项目（５１２７９０２５，５１３７９０２８）、国家自然科学基金重大研－９－究计划集成项目（１２１５３０１）和新世纪优秀人才支持计划资助（ＮＣＥＴ１２００８３）的支持，下开展了以下工作：一（１）对新疆地区广泛使用的西域碌岩筑坝砂烁料开展了系列大型三轴剪切试验和湿化变形试验一，分析了西域碌岩砂碌料湿化变形的主要影响因素，提出了个基于单线法的考虑湿胀的双曲线湿化模型，并验证了该模型的合理性和适用性。（２）釆用广义塑性模型和本文提出的湿化模型对某浙青混凝土心墙规进行了蓄水湿化变形的数值分析，分析了湿化对大规应力和变形的影响，并与国外同类大现实测结果进行

6、了比较，结果表明联合采用广义塑性模型和湿化模型可以很好地模拟筑琐材料的湿化效应。一（３〉对某掺碌粘土高心墙顼的筑坝主堆石料、反滤料幵展了系列大型和中型试验，标定了筑琐材料的广义塑性模型参数。并采用基于广义塑性模型的弹塑性有效应力动力方法对大坝地震时反滤料作用下的液化可能性进行了数值模拟，分析了反滤料的孔压和孔压比分布规律，讨论了液化危险区域。关键词：湿化变形液化三轴试验粗粒料广义塑性模型数值分析；；；；；Ｉ土石琐湿化变形及反滤料液化可能性研究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