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土石坝心墙料水力劈裂特性试验研究

作　者: 孔宪勇
导　师: 程展林
学　校: 长江科学院
专　业: 岩土工程
关键词: 土石坝心墙 力学特性 水力劈裂 CT可视化
分类号: TV41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 57次
引　用: 1次
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内容摘要


心墙作为土石坝中重要的结构组成部分,其心墙特性是研究的重点,而其中心墙水力劈裂问题更是工程界普遍关注又亟待解决的关键问题之一。本文依托云南塔城~上江土石坝研究项目,对心墙水力劈裂问题进行了较为详细的研究,解释了心墙水力劈裂的发生机理。其文章包含两个部分。第一部分研究了不同掺砾比心墙料的力学特性。主要将土料和砂砾石按照不同的掺砾比进行掺和,进行了压缩试验和三轴成孔排水试验,在进行三轴成孔排水试验时,选用了长江科学院自行研制的大型三轴加速排水试样成孔制样器,并验证了由该仪器制得的试样不影响其力学特性。最后根据得到的试验结果选择一种最适宜的掺砾比。同时为心墙料的水力劈裂问题提供了定性的参考。第二部分在水力劈裂试验概化模型的基础上,借助直径为101mm的常规三轴仪,自行设计了水力劈裂试验。通过试验得到了在不同条件下,劈裂水压力与最小主应力的关系。同时引入CT技术,对试验结果进行了可视化。最后通过综合分析,认为在实际工程中,土石坝心墙很难发生水力劈裂。本文最后对全文的主要工作做了总结,对今后的研究工作进行了展望。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章 绪论  9-18
  1.1 土石坝心墙料水力劈裂特性试验的研究意义  9-10
  1.2 土石坝心墙料力学性试验和水力劈裂研究现状  10-15
    1.2.1 砾石土心墙料力学性研究现状  10-11
    1.2.2 土石坝心墙料水力劈裂研究现状  11-15
  1.3 目前研究存在的问题  15-16
  1.4 本文研究的主要内容和技术路线  16-18
第二章 砾石土心墙料力学性试验方案  18-28
  2.1 试验仪器  18-21
  2.2 试验用料  21-24
    2.2.1 室内试验粗粒料最大粒径的确定  21-22
    2.2.2 试验级配模拟  22-23
    2.2.3 试验密度确定  23-24
  2.3 试验方法及方案设计  24-26
    2.3.1 单向压缩试样的制备  24
    2.3.2 三轴成孔试样的制备  24-26
    2.3.3 砾石土心墙料压缩试验和三轴成孔排水试验方案  26
  2.4 试验控制标准  26-28
第三章 砾石土心墙料力学性试验研究  28-46
  3.1 砾石土心墙料力学性试验理论依据  28-36
    3.1.1 砾石土心墙料压缩试验理论依据  28-29
    3.1.2 砾石土心墙料三轴成孔排水试验理论依据  29-36
  3.2 砾石土心墙料力学性试验成果  36-44
    3.2.1 砾石土心墙料压缩试验成果  36-39
    3.2.2 砾石土心墙料三轴成孔排水试验成果  39-44
  3.3 砾石土心墙料力学性试验成果分析  44-46
    3.3.1 砾石土心墙料压缩试验成果分析  44
    3.3.2 砾石土心墙料三轴成孔排水试验成果分析  44-45
    3.3.3 砾石土心墙料强度试验成果综合分析  45-46
第四章 心墙料水力劈裂试验方案  46-58
  4.1 心墙料水力劈裂试验研究现状  46-51
    4.1.1 现场试验研究  46-47
    4.1.2 室内试验研究  47-51
  4.2 试验仪器  51-53
  4.3 试验用料  53-54
  4.4 试验方法及方案设计  54-56
    4.4.1 水力劈裂试样的制备  54-56
    4.4.2 水力劈裂试验方案  56
  4.5 试验控制标准  56-58
    4.5.1 轴向应力控制标准  56-57
    4.5.2 试样劈裂破坏标准  57-58
第五章 心墙料水力劈裂试验研究  58-70
  5.1 水力劈裂试验成果  58-67
    5.1.1 水力劈裂数据试验成果  58-61
    5.1.2 水力劈裂CT 试验成果  61-67
  5.2 水力劈裂试验成果分析  67-70
    5.2.1 水力劈裂数据试验成果分析  67-68
    5.2.2 水力劈裂CT 试验成果分析  68
    5.2.3 水力劈裂试验成果综合分析  68-70
第六章 结论与展望  70-72
  6.1 结论  70-71
  6.2 展望  71-72
参考文献  72-76
附录  76-77
致谢  77

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中图分类: > 工业技术 > 水利工程 > 水工材料 > 水工材料试验
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