大石峡砂砾石坝料渗透特性及其影响因素研究 被引量：26

1

作者 陈生水 凌华 +2 位作者 米占宽 苗喆 梅世昂 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期26-31,共6页

利用试样截面尺寸为1000 mm×1000 mm的超大型渗透仪和Φ300 mm的常规大型渗透仪,针对大石峡面板坝筑坝砂砾石料的渗透特性开展了较为系统的试验研究。结果表明:砂砾石料小于5 mm细粒含量对其渗透系数、抗渗透破坏能力及其破坏模式... 利用试样截面尺寸为1000 mm×1000 mm的超大型渗透仪和Φ300 mm的常规大型渗透仪,针对大石峡面板坝筑坝砂砾石料的渗透特性开展了较为系统的试验研究。结果表明:砂砾石料小于5 mm细粒含量对其渗透系数、抗渗透破坏能力及其破坏模式均具有重要影响;经过缩尺的砂砾石料渗透特性试验结果将高估原型料的排水性能和抗渗透破坏能力;试样尺寸越大,在振动压实制样过程中,砂砾石料中细颗粒离析至试样表面的现象越严重,为提高试验结果的可靠性,利用超大尺寸渗透仪开展试验时,应模拟现场砂砾石料实际振动碾压过程进行制样;大石峡高面板坝筑坝砂砾石料小于5 mm细颗粒含量较高,渗透系数偏小,有必要在垫层区和主堆砂砾料区之间设置过渡反滤区,以提高垫层区料的抗渗透破坏能力。 展开更多

关键词 土石坝 砂砾石料 渗透特性

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聚丙烯纤维加筋砾质黏土的拉伸断裂特性研究 被引量：10

2

作者 张志韬 陈生水 +1 位作者 吉恩跃 傅中志 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2713-2721,共9页

自主研发了一种用于土体拉伸试验的新型拉伸装置,针对不同砾石含量、不同纤维含量的砾质黏土开展了多组拉伸试验。由试验结果发现,砾质黏土的抗拉强度随着砾石含量的增大而降低,在砾质黏土中掺入聚丙烯纤维后,其抗拉强度和极限拉应变明... 自主研发了一种用于土体拉伸试验的新型拉伸装置,针对不同砾石含量、不同纤维含量的砾质黏土开展了多组拉伸试验。由试验结果发现,砾质黏土的抗拉强度随着砾石含量的增大而降低,在砾质黏土中掺入聚丙烯纤维后,其抗拉强度和极限拉应变明显增大;纤维加筋砾质黏土的抗拉强度和极限拉应变与其中的纤维含量呈正相关关系,但随着砾质黏土中砾石含量的增大,纤维的掺入对其抗拉强度的提升作用明显降低。电镜扫描分析表明,纤维与土颗粒界面产生的摩擦作用是导致加筋砾质黏土抗拉强度提高的主要原因,砾石含量为0%的纯黏土试样,因仅存在纤维/土颗粒界面的I类纤维,土体的抗拉强度提高非常明显;随着砾石含量增大,纤维/土颗粒/砾石界面II类纤维的占比增加,纤维的掺入对其抗拉强度的提升作用明显降低。最后,基于60个试样的试验结果,提出了一个纤维加筋砾质黏土的抗拉强度的多元回归模型,可快速预测不同砾石含量和纤维含量下砾质黏土的抗拉强度。相关试验结果可为高土质心墙坝防渗心墙的抗裂设计提供参考。 展开更多

关键词 砾质黏土 聚丙烯纤维 抗拉强度 极限拉应变 微观机制

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统一考虑加载变形与流变的粗粒土弹塑性本构模型及应用 被引量：10

3

作者 陈生水 傅中志 +1 位作者 石北啸 袁静 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期601-609,共9页

实测资料表明,现行粗粒土本构模型明显低估高度200m以上特高土石坝的沉降量,主要原因之一是现行本构模型普遍割裂加载变形与流变,计算时忽略施工过程中坝料产生的流变。在总结分析典型粗颗粒土石料流变特性的基础上,以应力、应变和时间... 实测资料表明,现行粗粒土本构模型明显低估高度200m以上特高土石坝的沉降量,主要原因之一是现行本构模型普遍割裂加载变形与流变,计算时忽略施工过程中坝料产生的流变。在总结分析典型粗颗粒土石料流变特性的基础上,以应力、应变和时间为基本变量,提出了一个可以统一模拟粗粒土加载变形、流变、应力松弛等性质的弹塑性本构模型。模型假定加载塑性变形和流变可同时发生,应力和时间变化均会引起屈服面扩张,从而产生塑性变形,但两者服从不同的塑性流动准则。运用某特高心墙堆石坝坝壳堆石料和砾石土心墙料的试验结果对模型的合理性进行了验证,并对该大坝填筑施工过程进行了模拟。计算结果表明,忽略坝料施工期流变可使大坝竣工期沉降量低估10%以上。因此,采用统一模拟粗粒土加载变形与流变的本构模型可有效提高特高土石坝变形的预测精度。 展开更多

关键词 土石坝 粗粒土 流变 本构模型

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不同掺砾量下砾石土抗拉强度试验研究 被引量：9

4

作者 吉恩跃 陈生水 +1 位作者 朱俊高 傅中志 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1339-1344,共6页

砾石土的抗拉强度是土心墙堆石坝抵抗拉裂破坏的重要指标之一。基于自主研制的单向拉伸试验模具,对不同掺砾量下的砾石土进行了系列的单向拉伸试验。在此基础上得到了以下结论:在本文的试验参数范围内,砾石土的抗拉强度随着含水率的增... 砾石土的抗拉强度是土心墙堆石坝抵抗拉裂破坏的重要指标之一。基于自主研制的单向拉伸试验模具,对不同掺砾量下的砾石土进行了系列的单向拉伸试验。在此基础上得到了以下结论:在本文的试验参数范围内,砾石土的抗拉强度随着含水率的增大而减小,随着干密度的增大而增大;分别给出了各掺砾量下土样抗拉强度与其最优含水率及最大干密度的关系表达式;对于处于各自最优含水率和最大干密度下的砾石土,掺砾量从0%增加到50%时,试样的抗拉强度从122.6 kPa减小到了 49.8 kPa,且两者呈线性递减关系;试样的峰值拉应变和极限拉应变均随着掺砾量的增加而线性递减;对不同掺砾量土样的断裂能分析发现,随着掺砾量的增加,土样的抗拉能力不断减弱;在略高于最优含水率及处于最大干密度时砾石土试样的综合抗拉能力最强。相关试验成果可为实际土石坝心墙抗裂设计提供参照。 展开更多

关键词 砾石土 掺砾量 单向拉伸 抗拉强度 拉应变

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高土质心墙坝坝顶裂缝模拟方法及应用 被引量：8

5

作者 吉恩跃 陈生水 +1 位作者 傅中志 张灿虹 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期997-1004,共8页

土质心墙坝坝顶裂缝是目前高土石坝建设及运行中常遇到的病险,其发生和发展大大增加了工程的安全风险。基于扩展有限元的位移模式提出了坝顶裂缝的模拟方法并将其运用到瀑布沟土心墙坝坝顶裂缝模拟中。首先介绍了坝顶裂缝模拟方法的基... 土质心墙坝坝顶裂缝是目前高土石坝建设及运行中常遇到的病险,其发生和发展大大增加了工程的安全风险。基于扩展有限元的位移模式提出了坝顶裂缝的模拟方法并将其运用到瀑布沟土心墙坝坝顶裂缝模拟中。首先介绍了坝顶裂缝模拟方法的基本原理,其后采用神经网络遗传算法对瀑布沟心墙坝典型监测点监测数据进行了反演,采用反演得到的模型参数同时考虑筑坝料湿化、流变及固结,进行了瀑布沟心墙坝坝顶裂缝模拟。结果表明:采用反演参数计算得到的坝体变形与监测资料较为吻合;蓄水后坝体最大沉降3.27m,向上游最大水平位移1.17m,上游堆石料湿化沉降最大达0.48m,上游坝壳的湿化变形作用导致了坝顶上下游的不均匀变形;模拟得到的坝顶裂缝首次发生在满蓄后,距离坝轴线4.75 m位置处,1个月内裂缝扩展至1.75 m深度(坝顶填土内,未扩展至心墙),运行10 a间坝顶裂缝未发生实质性发展;此外,不考虑上游坝壳湿化时坝顶未有裂缝产生,考虑湿化而不考虑流变时坝顶裂缝扩展深度最大为1.25 m,最大张开宽度为2.7 cm。相关成果可为类似特高土心墙坝工程预防坝顶裂缝的发生提供相关参照。 展开更多

关键词 土心墙堆石坝 坝顶裂缝 模拟方法 裂缝扩展

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陡峻河谷高面板坝坝体与坝基接触效应 被引量：7

6

作者 魏匡民 陈生水 +1 位作者 李国英 吴俊杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期3415-3424,共10页

以新疆大石峡250 m级特高面板砂砾石坝为依托工程,采用大型接触面直剪试验确定了筑坝料与基岩的摩擦接触参数,建立了考虑坝体与坝基相互接触作用的面板坝三维数值模型,研究了摩擦接触效应对坝体、混凝土面板应力变形以及止水接缝三向变... 以新疆大石峡250 m级特高面板砂砾石坝为依托工程,采用大型接触面直剪试验确定了筑坝料与基岩的摩擦接触参数,建立了考虑坝体与坝基相互接触作用的面板坝三维数值模型,研究了摩擦接触效应对坝体、混凝土面板应力变形以及止水接缝三向变位的影响。结果表明:双曲线模型符合筑坝料与基岩之间剪应力与位移的非线性关系;若不考虑坝体与基岩的接触效应,坝体边界处变形梯度和主应力值计算值均偏小,导致判断该区域坝体开裂区范围偏小而拱效应被高估;蓄水期面板挠度和顺坡向应力受接触效应影响相对较小,而轴向位移和轴向应力受接触效应影响较大;周边缝变位受接触效应影响非常强烈,在高水头压力作用下,坝体局部可能出现相对基岩的滑移导致周边止水变形和坝肩竖缝张开量大幅增加。陡峻河谷筑坝若不考虑接触效应,计算结果是偏危险的。计算结果和Anchicaya坝实测渗漏位置结果均表明,周边缝变位控制是陡峻河谷面板坝建设的关键。 展开更多

关键词 陡峻河谷 面板坝 摩擦接触 直剪试验 有限元

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堆石料加载与流变过程中塑性应变方向研究 被引量：6

7

作者 傅中志 陈生水 +1 位作者 张意江 石北啸 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1405-1414,共10页

确定塑性应变增量方向是建立土体弹塑性本构模型的核心之一,弹塑性理论中通常假定塑性应变增量方向仅与应力状态有关,与应力增量无关。流变试验是一种应力状态恒定的特殊试验,应力增量为零,所有应变均为塑性变形。研究流变过程中塑性应... 确定塑性应变增量方向是建立土体弹塑性本构模型的核心之一,弹塑性理论中通常假定塑性应变增量方向仅与应力状态有关,与应力增量无关。流变试验是一种应力状态恒定的特殊试验,应力增量为零,所有应变均为塑性变形。研究流变过程中塑性应变方向与应力状态的关系及其与加载过程中塑性应变方向的差异,对于建立土体弹塑性本构模型具有重要价值。通过对某抽水蓄能电站筑坝堆石料的大型三轴压缩试验和三轴流变试验,分别研究了加载和流变过程中剪胀比与应力比之间的关系。结果表明,三轴压缩和三轴流变过程中,堆石料的剪胀比均随着应力比的增加而减小,且相同三轴压缩应力状态下,堆石料的流变剪胀比明显大于加载剪胀比,即流变过程中堆石料剪缩性比三轴压缩过程中的剪缩性更为强烈。因此,采用相同的塑性势函数同时确定加载塑性应变方向和流变黏塑性应变方向是不恰当的,建立考虑堆石料流变的弹塑性模型时应该选用不同的应力剪胀方程或塑性势函数。 展开更多

关键词 堆石料 流变 弹塑性理论 应力剪胀方程

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铁矿尾矿料微观结构与压缩特性试验研究 被引量：6

8

作者 张意江 陈生水 傅中志 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期61-66,共6页

针对马鞍山青山尾矿库铁矿尾矿料,开展了一系列压缩试验,对铁尾矿的压缩特性进行了分析;对试验完成后的试样开展了扫描电镜试验(SEM)和压汞试验(MIP),从定性和定量两个角度分析了铁尾矿微观结构对压缩特性的影响。试验结果表明:铁矿尾... 针对马鞍山青山尾矿库铁矿尾矿料,开展了一系列压缩试验,对铁尾矿的压缩特性进行了分析;对试验完成后的试样开展了扫描电镜试验(SEM)和压汞试验(MIP),从定性和定量两个角度分析了铁尾矿微观结构对压缩特性的影响。试验结果表明:铁矿尾矿料在单向压缩和等向压缩下表现出基本一致的压缩特性,初始干密度对压缩曲线的影响只体现在初始孔隙比的不同,单一级配的试样压缩性更强。SEM和MIP试验表明,铁尾矿试样颗粒间孔隙结构多样,孔径主要分布在10~0.1μm的孔隙组;初始干密度和试验固结围压均会对尾矿料的总孔隙率产生影响,其中围压的影响更为剧烈。研究成果可为尾矿库的设计运营维护提供参考。 展开更多

关键词 铁矿尾矿料 压缩特性 微观结构 扫描电镜试验 压汞试验

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位移多点约束法在面板堆石坝精细模拟中的应用研究 被引量：5

9

作者 魏匡民 陈生水 +2 位作者 李国英 米占宽 傅中志 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期616-623,共8页

面板堆石坝数值模拟中为了兼顾计算精度和计算效率,可对混凝土面板划分精细网格,并与堆石体相对稀疏的网格进行合理的连接过渡。基于自主研发的有限元执行平台,开发实现了基于位移多点约束的疏密网格过渡方法,并应用于在建200 m级面板... 面板堆石坝数值模拟中为了兼顾计算精度和计算效率,可对混凝土面板划分精细网格,并与堆石体相对稀疏的网格进行合理的连接过渡。基于自主研发的有限元执行平台,开发实现了基于位移多点约束的疏密网格过渡方法,并应用于在建200 m级面板堆石坝工程数值模拟。通过方案对比,验证了该方法的精度,且面板精细网格与堆石体稀疏网格之间变形协调。相较于传统模拟方法,面板精细模拟方法可细致表达面板内应力变化梯度,能够为跨尺度精细模拟混凝土面板性状提供技术基础。该方法简便实用、易于数值实现,具有较好的推广应用前景。 展开更多

关键词 面板堆石坝 有限元 应力变形 多点约束法 精细模拟

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胶凝粗粒料的弹塑性模型与应用研究 被引量：5

10

作者 魏匡民 陈生水 +2 位作者 李国英 米占宽 凌华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期797-805,共9页

目前工程技术人员对胶凝粗粒料能否应用于高堆石坝等重要、永久性建筑物还存在疑虑,这主要是由于目前对胶凝粗粒料力学性质研究尚不充分。尚没有广为认可的胶凝粗粒料标准本构模型,使得胶凝粗粒料数值模拟结果可信度较低。进行了胶凝砂... 目前工程技术人员对胶凝粗粒料能否应用于高堆石坝等重要、永久性建筑物还存在疑虑,这主要是由于目前对胶凝粗粒料力学性质研究尚不充分。尚没有广为认可的胶凝粗粒料标准本构模型,使得胶凝粗粒料数值模拟结果可信度较低。进行了胶凝砂砾料大围压范围(7级围压,范围100～3000 kPa)的室内三轴剪切试验,试验结果表明,胶凝砂砾料力学性质具有压硬性、强度非线性、强剪胀性和应变软化性等显著特征。研究发现,三轴应力路径的胶凝砂砾料应力应变关系可用驼峰曲线较好描述,其体积剪胀性可采用Rowe剪胀方程描述,以此建立了三轴应力平面内胶凝砂砾料应力应变关系,并根据广义塑性理论中切线模量与塑性模量之间的关系,将模型拓展至三维应力空间,得到了胶凝砂砾料弹塑性本构模型。试验结果和前人多组试验结果对该模型进行了验证,均表明模型具有良好的适用性,模型简明、实用,易于数值实现。将该模型成功应用于一个高面板坝的"胶凝增模区"弹塑性分析,并从坝体、防渗体应力变形安全性方面评估了胶凝料用于高堆石坝"增模"的可行性。 展开更多

关键词 胶凝粗粒料 三轴试验 应变软化 本构模型 增模区

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掺砾心墙料拉裂力学特性试验研究 被引量：5

11

作者 吉恩跃 陈生水 傅中志 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4777-4782,4792,共7页

研究掺砾心墙料的拉裂特性对深入研究高土石坝水力劈裂、坝顶裂缝以及坝肩横缝等问题至关重要,但目前已有的研究尚不够深入。基于自主研制的单向拉伸试验装置,对不同掺砾量下的心墙料进行了系列的单向拉伸试验,依据试验结果分析了掺砾... 研究掺砾心墙料的拉裂特性对深入研究高土石坝水力劈裂、坝顶裂缝以及坝肩横缝等问题至关重要,但目前已有的研究尚不够深入。基于自主研制的单向拉伸试验装置,对不同掺砾量下的心墙料进行了系列的单向拉伸试验,依据试验结果分析了掺砾心墙料拉裂破坏的机制。在此基础上得到以下结论:在试样各自最大干密度及最优含水率下,随着掺砾量的增加,心墙料的抗拉强度和拉应变呈线性递减关系;所有试样的拉应力-应变曲线呈分段指数关系,极限拉应力前后试验曲线可分别采用正负指数关系来描述;进行了系列三轴排水剪试验,分析各试样抗拉强度与强度指标的关系发现,对于所研究的掺砾心墙料,抗拉强度与其黏聚力呈较好的线性关系,在不具备试验条件的情况下,此关系可用来大致估算心墙料的抗拉强度。相关试验结果可为实际土心墙坝抗裂设计提供参照。 展开更多

关键词 掺砾心墙料 掺砾量 应力-应变关系 抗拉强度 黏聚力

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黏弹性方法用于面板堆石坝动力分析时必要的改进 被引量：4

12

作者 魏匡民 陈生水 +2 位作者 马洪玉 李国英 米占宽 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3475-3484,共10页

目前,黏弹性方法被广泛应用于面板堆石坝动力分析,基本形成了黏弹性模型计算坝体动力响应、永久变形模型计算坝体残余变形的模式,并分别从坝体动力响应和永久变形两个方面评价坝体地震安全性。现行方法用于面板堆石坝动力分析时存在一... 目前,黏弹性方法被广泛应用于面板堆石坝动力分析,基本形成了黏弹性模型计算坝体动力响应、永久变形模型计算坝体残余变形的模式,并分别从坝体动力响应和永久变形两个方面评价坝体地震安全性。现行方法用于面板堆石坝动力分析时存在一个明显的缺陷,即没有考虑地震过程中永久变形发展对混凝土面板动应力的影响,对于强震下产生明显永久变形的高面板坝可能导致严重的误差,所以,黏弹性方法用于面板坝动力计算时应进行必要的改进。建议采用"先分后合"的计算策略,首先按照现行方法分离计算坝体动位移和永久变形位移,然后将两者叠加作为地震过程中结构的实际位移,并基于此实际位移计算结构的应变、应力。以新疆玉龙喀什面板堆石坝为例,计算说明了对当前动力计算方法进行改进的必要性。 展开更多

关键词 面板坝 地震分析 黏弹性方法 有限元 玉龙喀什

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NHRI-400 g·t大型土工离心机升级改造 被引量：4

13

作者 陈生水 顾行文 +2 位作者 任国峰 徐光明 王年香 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期7-12,共6页

作为国内最早的土工离心机之一,南京水利科学研究院的NHRI-400 g·t大型土工离心机自1991年建成并投入使用以来,已经运行20多年。2016年—2017年,在不改变实验室房屋结构的前提下,该离心机经历了彻底的升级改造。升级改造工作的主... 作为国内最早的土工离心机之一,南京水利科学研究院的NHRI-400 g·t大型土工离心机自1991年建成并投入使用以来,已经运行20多年。2016年—2017年,在不改变实验室房屋结构的前提下,该离心机经历了彻底的升级改造。升级改造工作的主要内容包括机械系统、电气系统和数据采集系统。不同于传统的直流电机-减速机驱动方式,升级后的离心机采用了全新的驱动方式,即力矩电机直接驱动。新的数据采集系统包括90个静态数据通道和38个动态数据通道。升级改造后的NHRI-400 g·t大型土工离心机已服务于若干研究项目,性能良好。 展开更多

关键词 土工离心机 升级改造 直流电机 驱动系统 数据采集系统

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粗粒土三轴试验橡皮膜嵌入量测量方法研究 被引量：2

14

作者 徐卫卫 陈生水 +1 位作者 傅中志 吉恩跃 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1536-1541,共6页

粗粒土试验的橡皮膜嵌入效应使得试样体积变形测量结果失真,从而影响其强度变形指标测量精度。为此,在同一试验仪器上开展了多组不同直径试样粗粒土的等向固结三轴试验,分析了橡皮膜的嵌入量的变化规律和影响因素,在此基础上提出了一个... 粗粒土试验的橡皮膜嵌入效应使得试样体积变形测量结果失真,从而影响其强度变形指标测量精度。为此,在同一试验仪器上开展了多组不同直径试样粗粒土的等向固结三轴试验,分析了橡皮膜的嵌入量的变化规律和影响因素,在此基础上提出了一个计算粗粒土橡皮膜嵌入量的经验公式。研究表明,橡皮膜的嵌入量随围压的增大而增大,与其围压大体呈幂函数关系。相同围压下,随着试样直径的增加,橡皮膜的嵌入量占总体变的比例减小;试样直径相同时,围压变化对橡皮膜嵌入量占总体变比例的影响明显小于试样直径变化的影响,且随着试样直径的增大,影响逐渐降低。因此,粗粒土的强度变形试验应尽可能采用较大直径的试样进行,以降低橡皮膜嵌入量对其试验结果的影响。由于粗粒土的母岩性质和级配变化较大,既有橡皮膜嵌入量计算公式将明显低估堆石料试样的橡皮膜嵌入量,建议采用本文提出的方法对粗粒土试样橡皮膜嵌入量进行估算。 展开更多

关键词 粗粒土 橡皮膜 嵌入量 测量方法

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宽围压加卸荷条件下特高坝填筑料强度变形研究 被引量：1

15

作者 凌华 陈生水 +3 位作者 翟迎春 傅华 石北啸 王芳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期27-33,I0003,共8页

开展大型三轴试验,系统研究了特高坝堆石料和砂砾石填筑料在宽围压加卸荷条件下的强度变形特性。结果表明:相比堆石料,砂砾石料在低应力条件下的强度低,采用砂砾石填筑的大坝应防止坝坡浅层失稳。围压对强度指标和邓肯模型变形参数均具... 开展大型三轴试验,系统研究了特高坝堆石料和砂砾石填筑料在宽围压加卸荷条件下的强度变形特性。结果表明:相比堆石料,砂砾石料在低应力条件下的强度低,采用砂砾石填筑的大坝应防止坝坡浅层失稳。围压对强度指标和邓肯模型变形参数均具有重要影响,对于特高土石坝,宜根据应力分布情况分段采用不同的强度指标和变形参数,以提升坝体结构应力变形计算精度和提高工程安全性。卸荷—再加载循环内,均产生了正值的轴向变形和体积变形,循环结束后,应力-应变、体变-应变曲线均回归至原有的正常加载形态;在卸载段,低围压、低应力水平条件下往往表现为体胀,随围压和应力水平的提高,主要表现为卸荷体缩;在再加载段,无论围压大小还是应力水平高低,均主要表现为体缩。随围压的提高,回弹模量与初始切线模量之比增大;同一围压下,随应力水平的提高,回弹模量变化不大,略有降低的趋势;大石峡工程高填筑标准砂砾石料和堆石料K_(ur)/K约1.98~2.22,但指数n_(ur)要远大于n;对于那些特高坝和高坝而言,有限元计算时假定n_(ur)=n是不太适宜的,应开展回弹模量试验研究。 展开更多

关键词 特高坝 围压 强度 变形 回弹模量

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考虑分界面的黏性泥石流下游演进数学模型研究 被引量：1

16

作者 邓曌 陈生水 钟启明 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期422-429,共8页

基于分界面理论,以泥石流屈服深度对应的面为分界面,将黏性泥石流分为理想流体和Bingham流体,建立了模拟黏性泥石流演进过程的数学模型和相应计算方法。该模型基于泥石流的运动特征,注重不同层间泥石流流速的差异,并可合理反映泥石流运... 基于分界面理论,以泥石流屈服深度对应的面为分界面,将黏性泥石流分为理想流体和Bingham流体,建立了模拟黏性泥石流演进过程的数学模型和相应计算方法。该模型基于泥石流的运动特征,注重不同层间泥石流流速的差异,并可合理反映泥石流运动速度对其演进形态的影响机制;同时,全面考虑了黏性泥石流在演进过程中所呈现的"舌状体"和"龙头"由上向下翻落现象,因此可更准确描述黏性泥石流在演进过程中的运动状态。采用3组模型试验结果对建立的数学模型与计算方法进行了验证,结果表明:模型计算得出的泥石流泛滥范围和最大堆积厚度与模型试验结果误差在±5%以内,验证了模型的合理性。 展开更多

关键词 Bingham流体 分界面 交替方向隐式法 有限体积法

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堰塞坝漫顶溃坝离心模型试验研究 被引量：22

17

作者 赵天龙 陈生水 +2 位作者 王俊杰 钟启明 付长静 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1965-1972,共8页

基于唐家山堰塞坝坝料级配曲线,建立相应的物理模型,开展堰塞坝漫顶溃坝离心模型试验,并推导离心场下矩形薄壁堰堰流计算方法。详细分析了堰塞坝漫顶溃坝过程及溃决机理,同时根据试验得出的堰塞坝溃口流量及溃口顶宽发展过程曲线,对溃... 基于唐家山堰塞坝坝料级配曲线,建立相应的物理模型,开展堰塞坝漫顶溃坝离心模型试验,并推导离心场下矩形薄壁堰堰流计算方法。详细分析了堰塞坝漫顶溃坝过程及溃决机理,同时根据试验得出的堰塞坝溃口流量及溃口顶宽发展过程曲线,对溃决机理研究结果做出进一步验证。结果表明:堰塞坝漫顶溃坝过程中,溃口横向扩展贯穿始终,由于大粒径颗粒在下游坝坡的残留,溃口下切发展停止时间较早,溃坝后期下游坝坡存在明显的粗化现象,且堰塞坝溃坝后较少出现全溃的情况,一般都存在一定的残留坝高,其最终溃口尺寸也应小于相同条件下的均质土坝。 展开更多

关键词 堰塞坝 漫顶溃坝过程 溃决机理 离心模型试验

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堰塞坝泄流槽断面型式离心模型试验研究 被引量：15

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作者 赵天龙 陈生水 +2 位作者 付长静 钟启明 侯英伟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1943-1948,共6页

基于唐家山堰塞坝坝料级配曲线,针对梯形、三角形和复式断面3种泄流槽断面型式,开展了堰塞坝漫顶溢流离心模型试验研究。分析不同除险断面型式对堰塞坝的泄流过程、总泄流量以及泄流后残留坝体几何尺寸的影响规律,并从水动力学的角度,... 基于唐家山堰塞坝坝料级配曲线,针对梯形、三角形和复式断面3种泄流槽断面型式,开展了堰塞坝漫顶溢流离心模型试验研究。分析不同除险断面型式对堰塞坝的泄流过程、总泄流量以及泄流后残留坝体几何尺寸的影响规律,并从水动力学的角度,对该泄流过程中泄流槽不同部位的水流特征进行了研究。试验结果表明,复式断面泄流槽不仅在初期泄流效率高、峰值流量小,而且残留坝体较低,总下泄水量最大,流量过程曲线具有"矮胖型"的特征,可迅速、最大程度的降低堰塞湖水位,同时能够有效的减轻因堰塞坝泄流给下游河道造成的防洪压力,是一种相对安全、高效的堰塞坝除险处置方法。 展开更多

关键词 堰塞坝 离心模型试验 泄流槽断面型式 应急除险

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循环荷载作用下堆石料的颗粒破碎特性 被引量：10

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作者 韩华强 陈生水 +1 位作者 傅华 郑澄锋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1753-1760,共8页

通过大型动力三轴试验,研究了循环荷载作用下堆石料的颗粒破碎特性及其影响因素,首次根据堆石颗粒在混合料中所发挥的作用以及堆石料发生颗粒破碎后不同粒径范围颗粒含量的变化量,将堆石料的颗粒破碎形式划分为棱角破碎和骨架破碎。进而... 通过大型动力三轴试验,研究了循环荷载作用下堆石料的颗粒破碎特性及其影响因素,首次根据堆石颗粒在混合料中所发挥的作用以及堆石料发生颗粒破碎后不同粒径范围颗粒含量的变化量,将堆石料的颗粒破碎形式划分为棱角破碎和骨架破碎。进而,基于堆石料发生颗粒破碎前后级配的分形维数定义了堆石料的颗粒破碎率,建立了循环荷载作用下堆石料颗粒破碎率与其动剪应变及体积应变关系表达式。 展开更多

关键词 堆石料 循环荷载 颗粒破碎率 影响因素

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高土石坝变形破坏过程预测理论和防控技术创新 被引量：4

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作者 陈生水 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1211-1219,I0004,I0005,共11页

中国是世界上高土石坝数量最多的国家,复杂建坝条件和恶劣服役环境下高土石坝建设和长期安全保障面临严峻技术挑战。介绍了“十三五”国家重点研发计划项目“复杂条件下特高土石坝建设与长期安全保障关键技术”的主要成果:揭示了粗粒土... 中国是世界上高土石坝数量最多的国家,复杂建坝条件和恶劣服役环境下高土石坝建设和长期安全保障面临严峻技术挑战。介绍了“十三五”国家重点研发计划项目“复杂条件下特高土石坝建设与长期安全保障关键技术”的主要成果:揭示了粗粒土颗粒破碎对高土石坝变形的影响机制、粗粒土加载变形和流变变形服从不同流动准则的规律,以及坝基深厚覆盖层原位结构损伤演化规律,建立了精准预测高土石坝坝体和坝基变形发展过程和分布规律的本构理论;基于计算接触力学理论建立了模拟高土石坝不同材料界面复杂接触问题的非线性数值计算方法和模拟高土石坝三维裂缝萌生—扩展全过程的数值计算方法;发展了实用的非饱和土固结理论,实现了高心墙坝全生命期变形与渗流耦合过程的精细模拟;建立了高面板坝面板太阳热辐射温度应力场和结构破损过程模拟计算方法;研发了适用于高土石坝填筑、蓄水、运行等全过程模拟的高性能软件平台;针对特高土石坝建设和运行过程中常见病害,提出了相应的特高土石坝变形破坏防控技术。 展开更多

关键词 高土石坝 变形破坏 计算理论方法 防控技术

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