岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (5): 1730-1739.doi: 10.16285/j.rsm.2019.1247

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

超高沥青混凝土心墙高应力水平的降低措施研究

高俊,党发宁,马宗源   

  1. 西安理工大学 西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西 西安 710048
  • 收稿日期:2019-07-16 修回日期:2019-10-08 出版日期:2020-05-11 发布日期:2020-07-07
  • 通讯作者: 党发宁,男,1962年生,博士,教授,主要从事水工结构与岩土工程数值分析方面的教学与研究工作。E-mail:dangfn@mail.xaut.edu.cn E-mail:409938403@qq.com
  • 作者简介:高俊,男,1988年生,博士研究生,主要从事岩土及水利工程数值仿真分析的研究工作
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(No.51979225,No.51679199);水利部公益性行业科研专项基金资助项目(No.201501034-04);陕西省科技统筹创新工程重点实验室项目(No.2014SZS15-Z01)

Reduction measure research for reduction of high stress level of ultra-high asphalt concrete core

GAO Jun, DANG Fa-ning, MA Zong-yuan   

  1. State Key Laboratory of Eco-hydraulics in Northwest Arid Region, Xi’an University of Technology, Xi’an, Shaanxi 710048, China
  • Received:2019-07-16 Revised:2019-10-08 Online:2020-05-11 Published:2020-07-07
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (51979225, 51679199), the Special Funds for Public Industry Research Projects of the Ministry of Water Resources (201501034-04) and the Key Laboratory of Science and Technology Innovation Project of Shaanxi Province (2014SZS15-Z01).

摘要: 随着沥青混凝土心墙堆石坝的快速发展,超高沥青混凝土心墙堆石坝建设迎来了前所未有的机遇,但随着坝高的增加,心墙的安全挑战也变得异常突出。基于应力水平的定义,提出降低超高沥青混凝土心墙高应力水平的措施,依托心墙应力水平的敏感性研究,推算了独立满足和综合满足心墙屈服剪切破坏控制标准的心墙材料强度参数(最敏感材料参数)取值范围。研究表明,心墙应力水平随坝高和河谷岸坡坡比的增加而显著增大;心墙破坏比 、黏聚力 和内摩擦角 属于高敏感性参数;增大心墙破坏比 、黏聚力 和内摩擦角 能够显著地降低心墙应力水平;推荐适宜建设超高沥青混凝土心墙堆石坝的心墙破坏比 、黏聚力 和内摩擦角 取值范围: 0.8、 0.4 MPa和 31.5°(坝高 200 m),且随坝高的增长梯度按5%/25 m、15%/25 m和5%/25 m进行调整。

关键词: 超高沥青混凝土心墙堆石坝, 应力水平, 敏感性研究, 降低措施

Abstract: With the rapid development of asphalt concrete core rockfill dams, an unprecedented opportunity is coming for the construction of ultra-high asphalt concrete core rockfill dams. However, with the increase of dam height, the security challenges of core become very prominent. Based on the definition of stress level, an improved measure that reduces the high stress level of ultra-high asphalt concrete core is proposed. Depending on the sensitivity research of tress level of core, the value ranges of strength parameters (most sensitive material parameters) of core that can independently and comprehensively meet the yield shear failure control standard are calculated, respectively. The results show that the stress level of core increases sharply with increase of dam height and valley slope ratio. The failure ratio , cohesion c, and internal friction angle of core are the highest sensitivity parameters and the stress level of core can be reduced effectively by the increase of failure ratio , cohesion c, and internal friction angle of core. The recommended value ranges of failure ratio , cohesion c, and internal friction angle of core for the suitable construction of ultra-high asphalt concrete core rockfill dams are: 0.8, 0.4 MPa, and 31.5° (dam height 200 m), with the growth gradient adjusted by 5%/25 m, 15%/25 m, and 5%/25 m.

Key words: ultra-high asphalt concrete core rockfill dam, stress level, sensitivity investigation, reduction measure

中图分类号: 

  • TV 139
[1] 夏唐代, 郑晴晴, 陈秀良, . 基于累积动应力水平的间歇加载下超孔压预测[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1483-1490.
[2] 张鹏海,杨天鸿,徐 涛,于庆磊,周靖人,赵永川. 蚀变花岗片麻岩破坏过程中声发射事件的演化规律[J]. , 2017, 38(8): 2189-2197.
[3] 阮红风 ,罗 强 ,孟伟超 ,蒋良潍 ,张 良,. 基于直剪试验的土体变形时间效应及状态类别分析[J]. , 2016, 37(2): 453-464.
[4] 李亚丽,于怀昌,刘汉东. 三轴压缩下粉砂质泥岩蠕变本构模型研究[J]. , 2012, 33(7): 2035-2040.
[5] 丁金华 ,童 军 ,张 静 ,周武华 . 环境因素对土工格栅蠕变特性的影响[J]. , 2012, 33(7): 2048-2054.
[6] 田管凤 ,汤连生. 侧限压缩条件下土体的侧应力松弛试验研究[J]. , 2012, 33(3): 783-787.
[7] 刘功勋 ,栾茂田 ,唐小微 ,邵 琪 ,张俊峰. 复杂应力条件下原状饱和海洋黏土残余变形特性试验研究[J]. , 2011, 32(7): 1931-1938.
[8] 刘福臣,程兴奇. 劈裂灌浆对土石坝应力应变和稳定的影响[J]. , 2009, 30(8): 2452-2456.
[9] 廖化荣,汤连生,刘增贤,张庆华. 循环荷载下路基红黏土临界应力水平分析[J]. , 2009, 30(3): 587-594.
[10] 董育烦 ,张发明 ,郭炳跃 ,陈金国 . 土坡等圆心角斜条分稳定性分析法[J]. , 2008, 29(9): 2595-2598.
[11] 魏 松 ,朱俊高 . 粗粒土料湿化变形三轴试验研究[J]. , 2007, 28(8): 1609-1614.
[12] 王 军 ,高玉峰,. 扰动结构性软土地基的沉降特性分析[J]. , 2006, 27(8): 1384-1388.
[13] 洪振舜 ,立石义孝 ,邓永锋,. 天然硅藻土的应力水平与孔隙空间分布的关系[J]. , 2004, 25(7): 1023-1026.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 徐金明,羌培,张鹏飞. 粉质黏土图像的纹理特征分析[J]. , 2009, 30(10): 2903 -2907 .
[2] 刘振平,贺怀建,李 强,朱发华. 基于Python的三维建模可视化系统的研究[J]. , 2009, 30(10): 3037 -3042 .
[3] 李少龙,张家发,张 伟,肖 利. 表层土渗透系数空间变异与随机模拟研究[J]. , 2009, 30(10): 3168 -3172 .
[4] 黄建华,宋二祥. 大型锚碇基础围护工程冻结帷幕力学性态研究[J]. , 2009, 30(11): 3372 -3378 .
[5] 陈 锋,杨海军,杨春和. 盐岩储气库注气排卤期剩余可排卤水分析[J]. , 2009, 30(12): 3602 -3606 .
[6] 毛昶熙,段祥宝,吴良骥. 砂砾土各级颗粒的管涌临界坡降研究[J]. , 2009, 30(12): 3705 -3709 .
[7] 吕海波,曾召田,赵艳林,卢 浩. 膨胀土强度干湿循环试验研究[J]. , 2009, 30(12): 3797 -3802 .
[8] 张莎莎,谢永利,杨晓华,戴志仁. 典型天然粗粒盐渍土盐胀微观机制分析[J]. , 2010, 31(1): 123 -127 .
[9] 李小春,方志明,魏 宁,白 冰. 我国CO2捕集与封存的技术路线探讨[J]. , 2009, 30(9): 2674 -2678 .
[10] 詹云刚,袁凡凡,栾茂田. 基于次加载面理论改进的ALPHA 模型及其数值实施[J]. , 2010, 31(2): 407 -415 .