缩尺方法对粗粒料密度和渗透性影响的试验研究.pdf

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1、第47卷第24期人民长江Vo1．47．NO．242016年12月YangtzeRiverDee．，2016文章编号：1001—4179(2016)24—0080—04缩尺方法对粗粒料密度和渗透性影响的试验研究盛小涛，定培中，朱国胜(长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室，湖北武汉430010)摘要：依据规范推荐的粗粒料超径处理方法，对最大颗粒粒径为200mm的宽级配料进行缩尺，控制最大颗粒粒径分别为6O，2Omm，获取多条模拟级配，对原始级配、模拟级配粗粒料进行最大干密度试验和渗透试验，以研究不同缩尺方法、不同最大颗粒粒径条件下，粗粒料密度和渗透性的

2、变化规律。结果表明：对于最大干密度试验，采用同种缩尺方法获取的最大干密度随最大颗粒粒径的减小而减小，表明粗颗粒的骨架作用显著。因缩尺后的P含量使细颗粒处于较好的填充状态，可获得较高的最大干密度，其模拟级配试验值更接近原始级配，在此原则下相似级配法和混合法优于剔除法和等量替代法。对于渗透性试验，采用同种缩尺方法处理的最大颗粒粒径较小的试样，其渗透性也较小。细粒料土(尤其是粒径小于5mm)的含量对渗透系数起到控制作用，缩尺处理应以尽量不改变较细粒料土的含量为原则。此原则下等量替代法最适用。关键词：缩尺方法；粗粒料；最大干密度；渗透性中图法分类号：TV43文

3、献标志码：AI)OI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2016．24．018试验成果能推算原始级配试样的工程特性，这方面的1研究背景研究较多。翁厚洋等通过对堆石料采用4种缩尺方法自然界中广泛分布着大量的高强度、高压实性、强进行室内研究，指出试验级配料试样密度控制的重要透水性的粗粒料。在西部水电开发中，大量采用粗粒性以及合理的密度控制方法。左永振等对缩尺方料作为筑坝材料，且大坝深厚覆盖层也大多属于粗粒法本身进行研究，采用4种缩尺方法获得15条试验级料。粗粒料具有级配宽、粒径大的特点，其最大颗粒粒配，进行最大干密度试验，结果表明，采用相

4、似级配径超过300mm，有些达到1000mm。而室内试验法和混合法获得的最大干密度值较高。仪器设备尺寸较小，一般最大干密度试验最大允许颗上述成果致力于缩尺方法对粗粒料密度和物理力粒粒径为60mm，渗透性试验最大允许颗粒粒径为学性质研究。各种缩尺方法改变了土体结构，对渗透300mml2J。目前在测定最大粒径超出设备允许范围性试验也会产生一定的影响。规范指出，渗透性试验的颗粒时，大都采用缩小颗粒粒径后的模拟级配料进能否参照超粒径颗粒处理的方法，还有待进一步验证行土工试验，再依据缩尺级配的结果推求原始级配料与探讨。目前部分学者对缩尺后的模型级配料进行大的性质

5、。量的室内试验研究，积累了大量的成果。朱国胜等通国内外的诸多学者对粗粒土缩尺效应进行了大量过渗透试验，认为对于超径颗粒可以适度地采用等量研究，一方面研发特大型的试验设备，希望通过增大仪替代法缩尺，不宜选用相似级配法，但是他未进行器尺寸来减小试样缩尺带来的影响；另一方面，研究学同级配下的密度对比试验。谢定松的渗透试验结果表者致力于研究缩尺效应的规律。由于大型试验设备制明：土的渗透系数主要取决于含量小于30％的细粒颗作十分复杂、试验耗料多、试验周期长，使得这部分研粒组成J。傅华等控制缩尺后的级配最大粒径为60究受到限制，学者们更多地希望能采用缩尺后的级配m

6、m，采用等效替代法和相似级配法进行密度、力学和收稿日期：2016—09—10基金项目：水利部行业专项基金(1261520162539—4)作者简介：盛小涛，男，工程师，硕士，主要从事渗流及地下水环境研究。E—mail：shengxiaotao@163．corn第24期盛小涛，等：缩尺方法对粗粒料密度和渗透性影响的试验研究81渗流特性试验。结果表明，采用等量替代法缩尺后，密3试验土料与试验方法度和力学特性降低，渗透系数增大；随着混合法中相似级配法的使用，缩尺后的密度和力学特性增加，渗透系在我国，通常将5mm粒径作为粗、细颗粒分界数减小，但是未对剔除法和混

7、合法进行对比研究，同时值，此处采用P含量表示粗料含量。最大粒径对试验结果也会有一定的影响。3．1试验样品上述作者研究了不同缩尺方法对粗粒料的密度或研究选取了水利工程中常见的两种粗粒料进行试者渗透性的影响，但是密度试验和渗透性试验是否可验研究，一种是某水利枢纽坝基覆盖层砂卵石，小于5以采用相同的缩尺方法、以及最大粒径对试验的影响mm颗粒含量为22．2％；另一种是某水电站砾石土，小规律还缺乏系统性研究。本文在总结前人研究成果的于5mm颗粒含量为41．9％，两种土料的级配曲线见基础上，针对最大颗粒粒径为200mill的原始级配料，表1和图1。采用不同缩尺方法

8、、控制不同的最大粒径得到模拟级配，进行最大干密度试验和渗透试验，研究在不同缩尺方法、不同最大粒