锦屏一级高拱坝地质力学模型材料试验研究.pdf

《锦屏一级高拱坝地质力学模型材料试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第45卷第3期人民长江Vo1．45，No．32014年2月YangtzeRiverFeb．，2014文章编号：1001—4179(2014)03—0079—04锦屏一级高拱坝地质力学模型材料试验研究杨田2，张林2，陈媛2，夏婵婷2，李美蓉'2(1．四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，四川成都610065；2．四川大学水利水电学院，四川成都610065)摘要：地质力学模型试验是研究高拱坝整体稳定的重要方法之一，而模型材料的研制是确保模型试验成果可靠、准确的基础保证。结合锦屏一级高拱坝整体稳定三维地质力学模型，依据相似原理开展了模型材料的研究。以重晶石粉、机油、石蜡及适量高分子材

2、料为主要原料配制了满足相似关系的岩体及结构面模型材料，并通过试验获得了材料的容重、变形模量、抗剪强度等力学参数。所配制的材料试验成果满足地质力学模型试验的精度要求。为后期模型试验的开展奠定了基础。关键词：模型材料；相似原理；变形模量；抗剪断强度；地质力学模型中图法分类号：P642文献标志码：A我国正在兴建和即将建设的高坝大多位于高山峡模拟较完整、坚硬的岩石；另一类是以石蜡油为胶结剂谷，地质条件复杂，为了保证这些工程的顺利建成及安的重晶石和氧化锌的混合料，可用来模拟软弱基岩。全运行，必须解决好大坝结构强度及地基稳定问题。国内清华大学李钟奎研制的NIOS材料，该材料主要地质力学模型试验就是解

3、决这一问题的极佳手段，其由磁铁矿精矿粉、河砂、石膏或水泥、拌和用水等组成，：具备以下特点⋯：①能模拟出岩体中的断层、破碎带可模拟出较大容重的材料，其物理化学性质较稳定，成及软弱带等一些主要节理裂隙组；②能体现出岩体的本低、无毒，已成功应用于溪洛渡水电站地下厂房洞室非均匀等向、非弹性及非连续、多裂隙体等基本力学特群的模型试验。山东大学王汉鹏等研制了铁晶砂征。地质力学模型试验主要是通过模拟原型材料的力胶结材料(IBSCM)，该材料主要以铁精粉、重晶石学特性等来实现对工程结构的模拟，主要目的是为了粉、石英砂为骨料，松香、酒精溶液为胶结剂，石膏为调获得坝与地基的整体稳定安全度，反映整体破坏形态，

4、节剂，具有高容重、低模量、性能稳定、易加工的特点，了解地基的变形分布特性，进而揭示破坏机制。在此并已成功应用于八字岭隧道模型研究。武汉大学韩伯过程中，模型材料的容重、变形模量以及抗剪强度f、c鲤研制的MIB材料，以加模铁粉和重晶石粉为骨值等，都会直接影响试验结果的准确性，因此研究满足料，以松香为胶结剂，具有高容重、低强度、高绝缘的特相似关系的模型材料是地质力学模型试验中最重要的点，但对人体有毒害作用。四川大学李朝国、张林等研内容。制了以重晶石粉、机油为主，加入适量高分子材料及添在模型材料研制方面，国内外先后取得了一系列加剂的变温相似材料，该材料除了具备传统模型材料的成果，其中代表性的有意

5、大利贝加莫结构模型试验高容重、低变模的性质外，最大的特点是能通过温度的研究所(ISMES)研制的两类相似材料：一类是以环升高来降低其力学参数，从而实现了在同一个模型上氧树脂为胶凝剂的重晶石和石灰石的混合料，可用来进行强度储备试验，该材料已成功应用于大岗山拱坝、收稿日期：2013—09—27基金项目：国家自然科学基金资助项目(51109152)；国家重点基础研究发展计划“973”项目(2010CB226802)；博士学科点专项科研基金(20100181l10077)作者简介：杨田，男，硕士研究生。从事水工结构与基础工程研究。E—mail：yangtian—scu@163．com通讯作者：张

6、林，女，教授，博士生导师，主要从事水工结构工程研究。E—mail：zhanglin—scdx@163．eom80人民长江小湾拱坝的三维地质力学模型研究。求，原型与模型的几何形态及主要地质构造必须满足本文结合锦屏一级天然地基三维地质力学模型情几何相似条件；②应力应变关系相似要求，原型与模况，开展了模型材料的研究，以重晶石粉、机油及适量型材料的变形模量、应力与应变关系以及抗压、抗拉强高分子材料为原料配制了模型材料，并通过试验获得度等满足相似条件；③地质构造面上抗剪断强度相似了满足相似关系的岩体及结构面模型材料的容重、变要求，原型与模型坝基、坝肩岩体内各主要地质构造面形模量、抗剪强度等物理力学

7、参数，试验成果满足精度上的抗剪断强度应满足相似要求；④荷载相似要求，要求，为后期模型试验奠定了基础。原型与模型的荷载条件，如水压力、自重及淤沙压力等应保持相似。1坝肩坝基岩体及结构面力学参数概括起来说，上述各项条件中第①项为必要条件，锦屏一级水电站位于雅砻江干流下游河段，是雅第②、③项为相似的决定条件，第④项为相似边界条砻江卡拉至江口河段的控制性水库梯级电站。该工程件，3类条件缺一不可。根据以上条件，设C为原型与为混凝土双曲拱坝，坝