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小时小于 0.1%认为湿化结束。魏松 [11] 认为,堆石料自通水到 “稳定变形阶段” 的变形为 “湿化变
形”,达到 “稳定变形阶段” 后的变形为 “类似” 次固结的变形。土料湿化达到 “稳定变形阶段” 约
需 20~40min,对 应 的 湿 化 轴 变 已 完 成 试 验 总 历 时 变 形 的 约 70% ~80%。因 此,大 多 湿 化 变 形 在
60min内可达到稳定变形阶段,60min或可作为土料湿化轴变达到 “稳定变形阶段” 的标准。张延亿
等 [12] 以轴向变形速率作为判稳依据,变形稳定标准为轴向应变每 10min小于等于 0.01mm。朱俊高
等 [13] 对双江口、两河口、小浪底和马吉四座土石坝的粗粒料的浸水饱和时间进行了专门研究,发现粗粒
料吸水率与粒径和岩性有关,吸水率与浸水历时的关系可用双曲线描述。Yin等 [14] 根据堆石料试样浸水
湿化完成前后变形性质的不同,将堆石料自通水至试样饱和出水的变形作为湿化变形,其后的变形认为
符合流变变形特征。
由此可见,同一围压、同一应力水平试验条件下,由于湿化变形的取值标准不同,会导致出现不同
的湿化变形试验结果与规律,这也许是堆石料湿化变形特性规律不统一的原因之一。本文将在堆石料湿
化试验基础上,结合堆石料湿化广义荷载模型 [14] ,对湿化试验中堆石料试样充水饱和过程以及期间发生
的湿化、流变等各类变形进行讨论分析,提出更加合理的变形区分方法,并对湿化模型进行补充完善。
2 堆石料湿化试验和模型
2.1 堆石料湿化试验 试验在清华大学 GCTSSTX - 300三轴仪上进行,试验用料选用糯扎渡高心墙堆
石坝弱风化花岗岩堆石料,试样直径 150mm,高 300mm。该堆石料上坝级配的最大粒径约为 800mm,
采用相似级配和等量替换法相结合的方法进行缩尺后,试验用料的最大粒径为 30mm,如图 1所示。
图 1 试验用堆石料级配曲线
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试验用堆石料处于天然风干状态,其初始含水量为 1.5%。试样的制样干密度为 1.88g?cm 。为保
证试样的均匀性,试样分 5层分别按各粒组称重,混合均匀后进行击实,每层厚度为 60mm。本文饱
和试样的制备与常规三轴试验均参照 《土工试验规程》 ( SL237—1999)的要求进行。表 1给出了各组
试验的具体试验方案。
表 1 三轴试验方案
三轴试验类型 围压 σ 3 与应力水平 S l
=
饱和试样常规三轴试验 σ 3 200 、400、600、800kPa
=
=
σ 3 200kPa,S l 0.39、0.57、0.78
=
=
饱和湿化三轴试验 σ 3 600kPa,S l 0.36、0.57、0.79
=
=
σ 3 800kPa ,S l 0.41 、0.64、0.84
在饱和湿化三轴试验中,采用应变控制进行轴向加载和应力控制进行稳压湿化的联合控制模式进行
试验。图 2给出了具体试验过程和方法,图 3给出了典型试验结果。该种试验主要包括如下步骤:
(1)干态三轴剪切,对应图 2中的 OA段。试样的初始状态是干态,该阶段的试验按干态试样常规
三轴压缩试验方法进行,采用应变控制式加载,加载速率为 0.02%?min。加载直至试验预设应力水平
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