堆石料颗粒破碎特性及Wan-Guo硬化法则的修正

摘要

高应力下超高堆石坝坝料的颗粒破碎特性是当前研究的热点问题。取已建成的世界最高面板堆石坝——水布垭坝的筑坝堆石料为试验料,进行了轴向应变达25%的三轴固结排水试验,得到了31组试验的高质量试验数据。在此基础上,统计分析得出临界状态剪应力q与平均主应力p呈幂函数关系、颗粒破碎率Br与围压σ3呈幂函数关系、临界状态应力比Mf与围压σ3呈对数函数关系。试验揭示了在高-超高围压下堆石料发生了较显著颗粒破碎,堆石料粒径变小、颗粒级配改变导致其剪应力-轴向应变试验曲线下弯。因此高围压下堆石料的临界状态判断标准应为“体应变不变”,而不再是“剪应力不变”。最后引入破碎因子项,修正了Rowe剪胀方程的Wan-Guo硬化法则。