基于颗粒堆积算法的堆石料压实密度预测研究

堆石料的压实密度是反映其工程力学特性的重要指标。提出了一种基于降维映射的颗粒堆积算法,仅有一个模型参数即可在给定堆石料级配的情况下实时预测当前级配下的最大干密度。与试验结果对比发现,该算法能够较好预测给定的连续、间断级配堆石料最大干密度,为堆石料级配的高效优化设计提供了新思路。采用该算法模拟了堆石料细料截断和缩尺对堆石料压实密度的影响,结果表明：本算法可以较好地根据缩尺后的结果预测原型级配的堆石料压实密度,但堆石料压实密度的缩尺效应预测存在细料截断误差,误差与细料含量呈正相关;堆石料缩尺后粗料部分骨架的孔隙尺寸降低,有降低压实密度的趋势,而缩尺时增加的细料含量对密度的影响并无统一的规律,而是与粗料和细料的具体粒径分布相关。     

超径粗颗粒土最大干密度的确定方法

本文从原理上得出了超径粗颗粒土最大干密度为ρdmax=ρdmin+1Aρdo-B(ρdo-ρdmin),较文献[1]中ρdmax=f(ρdmin,Δρd)≈ρdmin+(ρ′dmax-ρ′dmin)进了一步,并据[1]及收集的资料[2]、[3]进行了讨论,提出了相关系数的数字可供设计施工部门初步采用。     

水利水电工程粗颗粒土相对密度试验与应用研究

相对密度是控制堆石坝碾压质量的一种指标,为此黄河积石峡水电站面板堆石坝工程对砂石料的填筑进行相对密度试验,由于坝料碾压结果受到含水率的因素影响较大,通过大量的试验,对特殊垫层料和垫层料采用"干法"和采用"湿法"试验的结果进行对比试验分析,最终确定应根据实际工程施工情况,相对密度采用"湿法"试验结果作为质量控制标准。     

无粘性粗颗粒土的渗透性研究

影响无粘性粗颗粒土渗透性的因素有很多，其中孔隙比是其中的主要因素。为了研究影响无粘性粗颗粒土渗透系数的因素，利用某土石坝的3种材料，进行了在6种不同级配情况下的12组大型常水头渗透试验，探讨了颗粒大小、不均匀系数Cu和曲率系数Cc、孔隙比与粗颗粒土渗透性的关系，建立了3种材料渗透系数和孔隙比之间的线性关系。     

颗粒形状及级配对粗颗粒土休止角的影响

为了准确且方便地测量粗颗粒土的休止角,研制了一种基于旋转容器法的粗颗粒土休止角测定仪。利用此装置,对2种粗颗粒土分别进行了15种级配下的休止角试验,并研究了颗粒形状和级配对粗颗粒土休止角的影响。试验结果表明:对于级配相同、颗粒形状不同的粗颗粒土,颗粒呈棱角状砾石料的休止角大于颗粒圆滑的卵石料,不同最大粒径下砾石料的休止角平均值比卵石料高1.3°~2.0°;对于颗粒形状相同、级配不同的粗颗粒土,休止角随最大粒径的增加而增大,最大粒径为20~40 mm时,休止角平均值增长曲线平缓,最大粒径为40~60 mm时,休止角平均值增长速率明显变快;休止角随平均粒径的增大而减小,随不均匀系数的增加而增大。     

利用EXCEL自动绘制颗粒级配曲线的方法

颗粒分析试验在土石坝工程施工中是必做的一项检测工作,人工计算和手工绘制级配曲线需要花费一定的时间且易出错。利用EXCEL软件可以自动进行计算并自动生成相应的颗粒分析级配曲线,具有快速、准确、节省工作量的效果。     

粗颗粒土渗透特性的试验研究

对粗颗粒土渗透特性进行了研究.通过干密度与临界坡降和渗透系数的相互关系以及细料含量与临界坡降和渗透系数的相互关系,分析粗粒土的细粒含量和试样的干密度等主要因素对渗透系数及临界坡降的影响,从而分析粗粒土的渗透特性.     

大隆水利枢纽土石坝石渣料现场生产性碾压试验

通过对下游坝体填筑石渣料的两个料源进行生产性碾压试验,了解分析其压实特性,核实设计填筑标准的合理性,推荐达到填筑标准的经济合理的压实方法、机械类型、施工参数等。     

黑河大坝坝壳砂卵石料设计干密度的确定

本文在黑河大坝坝壳砂卵石料最大干密度室内试验和现场碾压试验结果的基础上，通过对目前最大干密度试验和确定方法以及设计干密度计算方法的分析比较，最终确定了坝壳砂卵石料在设计相对密度下的设计干密度值。提出在设计阶段渐近线法的结果可用来确定砂卵石料的设计干密度。     

粗颗粒对黏性土干缩开裂影响的试验研究

在极端干旱条件下,黏性土失水将会产生裂隙,并会对土的工程性状产生显著影响。自然界中的土通常还含有一些粗颗粒。目前关于粗颗粒对黏性土失水开裂影响的研究很少,特别是有关粗颗粒对黏性土开裂影响的定量描述鲜见报道。为了研究粗颗粒含量对黏性土失水开裂的影响,在黏性土中掺入石英砂颗粒制作含粗颗粒的黏性土样,在自制的可自动实时摄像的恒温恒湿箱中开展失水开裂试验,采用计算机图像处理技术,定量描述了蒸发过程中含粗颗粒黏性土的开裂特征和表面裂隙的几何分维特征,定量分析和讨论了粗颗粒对黏性土开裂的影响机理。结果表明:①在蒸发过程中,黏性土中的粗颗粒会增加水分从下至上的运移距离,并且减小了过水面积,使得土样表面孔隙失水后得不到足够的补充,空气进入土样表面孔隙,提高了土样进气值含水率;②土样开裂含水率只与是否含有粗颗粒有关,与粗颗粒含量关系较小,并且土中粗颗粒能明显提高土的开裂含水率;③土中粗颗粒对裂隙宽度的发展具有阻碍作用,对裂隙长度的发展有促进作用,裂隙面积随粗颗粒含量增加先增加后减小;④土样表面裂隙的分形维数和裂隙率正相关。     

超径粗粒土现场干密度确定方法

对某枢纽工程坝体填筑料进行了多组相对密度试验。采用混合法对原级配料进行处理,测定系列模型级配料的最大、最小干密度。采用延伸法推求实际级配的最大、最小干密度过程中,充分考虑级配料干密度上、下边界值的影响,并按设计压实度标准换算出现场控制干密度。     

黏性粗粒土压实特性试验研究

为研究黏性粗粒土压实特性的影响因素,采用自制大型击实仪对不同级配的黏性粗粒土进行不同击实功的击实试验。结果表明:粒径大于5 mm的砾石含量P5是影响黏性粗粒土最大干容重的重要因素,当P5的含量为40%~65%时能获得最佳压实效果;黏性粗粒土最优含水率与P5含量呈良好的线性相关关系,粗粒颗粒级配越差,颗粒越均匀,其表现的线性规律越明显;击实过程中,黏性粗粒土破碎率为30%~45%时,土样能获得最大干容重,而且土样级配越好,获得最大干容重所要求的粗粒含量降低率越小。     

大坝基础强夯问题探讨

建立在深厚覆盖层基础上的沥青混凝土心墙坝,坝基覆盖层是否挖除,应视其工程地质特性而定。对于无软弱夹层和连续砂层透镜体、压缩模量小的覆盖层,若考虑对工期和工程量的影响可不予挖除,采用坝基强夯的处理措施。总结中国坝基采取强夯措施的经验,此处理方法将得到更为广泛的应用。     

膨胀土击实状态下含水率和干密度的关系

以南水北调中线一期工程总干渠河北邯郸段所取膨胀土样为例,通过大量室内试验,得到了膨胀土在击实状态下,当含水率较小时,干密度随含水率的增大而增大,而当干密度增大到某一值后,含水率的继续增加反而使干密度减小.研究结果表明,含水率和干密度呈二次抛物曲线关系的特征.     

膨胀土击实状态下含水率和干密度的关系

以南水北调中线一期工程总干渠河北邯郸段所取膨胀土样为例,通过大量室内试验,得到了膨胀土在击实状态下,当含水率较小时,干密度随含水率的增大而增大,而当干密度增大到某一值后,含水率的继续增加反而使干密度减小。研究结果表明,含水率和干密度呈二次抛物曲线关系的特征。     

坝基强夯工程施工及其监理控制探讨

强夯施工方法设备简单、施工简便、经济高效,且加固效果良好,具有较强的技术经济性,因而得到了广泛的应用。但在工程实践中,强夯地基的质量控制却比较困难,本文结合笔者自身工作实践,对坝基工程的强夯施工重点、质量检测以及监理控制等作简要探讨。     

粗粒料压实干密度无损检测试验研究

以水布垭面板堆石坝施工中的过渡料(ⅢA)和主堆石料(ⅢB)为主要检测对象,分别进行了面波波速和试坑置换法干密度的对比检测试验.检测成果的回归分析表明:同一种坝料的面波波速与干密度之间具有良好的线性相关性,可建立相关方程.根据相关方程由实测波速推测压实干密度值,相对试坑置换法的实测值,误差在±1%范围内.本项试验为推广应用稳态面波法检测干密度值提供了理论依据和工程实践经验.     

粗粒筑坝材料现场压实质量的控制标准研究

粗粒料的压实特性主要取决于其颗粒大小、形状、级配以及母岩特性,以单一孔隙率作为粗粒料填筑设计与评价标准难以保证大坝的填筑质量.为此,利用现场振动碾压试验资料,根据振动碾压的能量原理研究了原级配粗粒料干密度极值的求取方法,并对水布垭、三板溪、江坪河等工程进行了相对密度指标复核.结果表明,对于高土石坝而言,宜在现有规范要求的基础上,适当提高堆石体的压实标准,更好地控制大坝的过量变形.     

水泥改性膨胀土干密度与自由膨胀率试验研究

掺加一定比例的水泥对膨胀土进行改性是目前处理膨胀土的主要方法之一,通过在南水北调中线一期工程总干渠膨胀土试验段工程（南阳段）施工现场进行室内不同水泥掺量比的系列试验,研究不同水泥掺量、击实试验前后掺加水泥的膨胀土放置时间对水泥改性土干密度、自由膨胀率的影响,用以更好的指导工程施工。试验表明,随着水泥掺量的增大,水泥改性土的最大干密度逐渐减小;随着水泥改性土放置时间的增长,自由膨胀率逐渐变小并最终趋于稳定,水泥对膨胀土膨胀性的改良是一个渐进的、长时间的过程。     

考虑颗粒破碎的粗粒料力学特性研究综述

粗粒料在荷载及自身重力作用下易发生颗粒破碎,且颗粒破碎具有随机性和不确定性,严重影响了粗粒料的力学特性。基于此,从考虑颗粒破碎的物理试验出发,介绍了粗粒料的本构模型、影响颗粒破碎的因素、颗粒破碎对粗粒料力学特性的影响,以及颗粒破碎物理模型研究的局限性;系统总结了考虑颗粒破碎的粗粒料力学特性的数值模拟研究方法(如DEM,PFC,DDA等)及其存在的缺陷,并为突破数值模拟方法不能考虑颗粒破碎的限制提出了2种解决方法。最后,对今后的研究方向提出了展望——需从细观机理方面建立粗粒料各组构要素的关系。