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作为主要胶结材料满足低 强度 的要 求，水 泥作为 次要 胶结 材 料。坝体 原 型 与 模 型 材 料 力 学 参 数 见
表 ３。
坝基材料采用重晶石粉、水泥、石蜡等材料 ［２３ － ２４］ ，制备成 １０ｃｍ × １０ｃｍ × ７ｃｍ的块体，按照岩体
发展的倾角和走向进行砌筑；断层、错动带等结构面通过加入模型软料和薄膜材料等模拟其相应的力
学参数；对厚度大的软弱结构面，采用铺填压实法制模；对厚度较小的软弱结构面，采用敷填法制
模。模型材料典型参数曲线如图 ３所示。岩体、结构面材料的力学参数如表 ３所示。
图 ３ 模型材料参数曲线图
表 ３ 原型结构及对应模型材料物理力学参数
－ ３
密度 ρ ?（ｇ·ｃｍ ） 抗剪断强度 弹性模量 泊松比
部位
ｆ’ Ｃ ｐ ?ＭＰａ ｆ’ Ｃ ｍ １０ ?ＭＰａ Ｅ ｐ ?ＧＰａ Ｅ ｍ ?ＭＰａ
×
－ ３
ρ ｐ ρ ｍ ｐ ｍ μ ｐ μ ｍ
Ｄ２５ ２．８３ ２．８１ ０．８～１．０ ０．８０～０．９０ １．００～１．２０ ７．００ ５．５０～６．５０ ８２．５０ ０．２６ ０．２５
Ｄ２４ ２．７２ ２．７０ ０．８～１．０ ０．８０～０．９０ １．００～１．２０ ７．００ ５．５０～６．５０ ７０．００ ０．２８ ０．２３
Ｄ２２ ２．７１ ２．６５ ０．６５ ０．４５ ０．６５ ３．００ ３．００ ３３．００ ０．３０ ０．３０
Ｄ２１ ２．７５ ２．７２ ０．９０ ０．９０～１．００ ０．９０ ６．３３ ５．５０ ５５．００ ０．２２ ０．２２
Ｄ１２ ２．７５ ２．７２ １．０～１．２ １．０～１．１ １．００～１．２０ ７．００ ７．００ ７０．００ ０．２３ ０．２３
ｆ１１５ 、ｆ１１４、１０ｆ２、Ｆ３１ １．６５ １．６５ ０．３７ ０．０２ ０．３６ ０．１７ ０．０５～０．１０ ０．７０ ０．４０ ０．４０
ＪＣ － Ｂ １．８０ １．８０ ０．４０ ０．１５ ０．４０ ０．１０ ０．１０～０．２０ １．５０ ０．４０ ０．４０
ＪＣ － Ｃ １．６５ １．６５ ０．３７ ０．０２ ０．３６ ０．１７ ０．０５～０．１０ ０．７０ ０．４２ ０．４２
坝体 ２．３６ ２．２６ １．２０ １．００ １．２０ ７．００ ４．００ ４６．０２ ０．２０ ０．２０
注：下标 ｐ表示原型结构的参数值，ｍ表示模型结构的参数实测值。
３．４ 量测与加载布置 试验考虑的工况皆为满库时的 “自重＋ 水压力＋ 淤沙压力”，水压力和淤沙压力用
油压千斤顶加载来模拟，实现在上游坝面施加呈线性变化的单位面力，并且采用荷载分布板消除应力集
中现象 ［２５］ 。坝体自重通过与原型材料容重相等来实现。加载系统如图 ４所示。试验加载采用超载法，以
０．２Ｐ（水压力荷载）的步长加载，并按加载步长加载至坝基与坝体出现失稳的状态或有倾覆趋势产生。
０
坝体下游面及结构面 ｆ１１４、ｆ１１５裸露处共布设 ４组测点，每个测点双向量测模型的位移变化情况
（顺河向、竖直向）；在坝体与坝基接触面上方布置 １０组应变监测点，监测点采用三花应变片，监测
坝基、坝体的应力、应变表现；１０ｆ２、ｆ１１４、ｆ１１５控制坝基稳定的主要断层结构面上布置有内部应变
计，重点监控其沿结构面倾向的应变特征。量测点布置图如图 ４所示。
３．５ 模型破坏过程及变位分析 ＣＳＧ坝体水平位移在超载法安全系数 Ｋ ＝ ０～１．０ 时变化趋势较小；当
ｐ
Ｋ ＝ １．８ 时，位移出现拐点且幅度逐渐增大；当 Ｋ ＝ ６．２ 时，位移值增幅达到最大。
ｐ ｐ
— １ ０ ０ —
５
