Page 32 - 2024年第55卷第5期

量作为最大动剪切模量 Ｇ 。图 ７给出了两河口堆石料及古水堆石料的最大动剪切模量 Ｇ 与平均
ｄｍａｘ ｄｍａｘ
主应力 ｐ′在双对数坐标系下的关系曲线。从图中可以看出，最大动剪切模量 Ｇ 随最大粒径的增大
ｄｍａｘ
而增大，不同平均主应力条件下，两河口堆石料与古水堆石料超大型三轴试验的 Ｇ ｄｍａｘ 较常规大型三
轴试验分别高 １４％～２２％及 ２５％～３４％。在双对数坐标中，不同最大粒径试验的最大动剪切模量与
平均主应力 ｐ′均成近似线性关系，且斜率几乎一致，说明缩尺效应对最大动剪切模量的影响程度受
围压影响较小。

图 ７ 不同最大粒径条件下堆石料最大动剪切模量 Ｇ ｄｍａｘ 与平均主应力 ｐ′的关系

筑坝堆石料的最大动剪切模量 Ｇ 与平均主应力之间可表示为 ［１４］ ：
ｄｍａｘ ｎ
ｐ′
Ｇ ＝ ｋ·ｐ· ( ) （１）
ｄｍａｘ ２ ａ ｐ
ａ
式中：ｐ为标准大气压；ｐ′为平均主应力；ｋ、ｎ为拟合参数。
ａ ２
根据图 ５中试验结果整理得到的试验参数 ｋ和 ｎ值见表 ４，可以看出，ｋ随最大粒径的增大而增
２
２
大，而 ｎ值受最大粒径的影响较小，对于两河口堆石料及古水堆石料，超大型三轴试验的 ｋ分别是常
２
规大型三轴试验的 １．１４和 １．３２倍。
表 ４ 动剪切模量系数 ｋ 与指数 ｎ
２
试验材料 试验名称 固结比 Ｋ ｃ ｋ ２ ｎ
超大型三轴 ２４６５．８ ０．６１
两河口堆石料（板岩）
常规大型三轴 ２１６７．１ ０．６０
２．０
超大型三轴 ４５５４．３ ０．５１
古水堆石料（玄武岩）
常规大型三轴 ３４５３．９ ０．５１

４．３ 动剪切模量比及阻尼比的缩尺效应 图 ８给出了两河口堆石料及古水堆石料超大型、常规大型三
轴试验动剪切模量比 Ｇ ?Ｇ ｄｍａｘ 与动剪应变 γ ｄ 的关系曲线。从图中可以看出，围压对 Ｇ ?Ｇ ｄｍａｘ 有着一定
ｄ
ｄ
的影响，随着围压的增大，相同动剪应变下的动剪切模量比 Ｇ ?Ｇ 略有增大。相同围压和动剪应
ｄ ｄｍａｘ
变下，超大型三轴试验的动剪切模量比 Ｇ ?Ｇ 小于常 规 大型 三 轴 试验，即 超 大型 三 轴 试验的动剪
ｄ ｄｍａｘ
切模量比 Ｇ ?Ｇ ｄｍａｘ 衰减的更快。图 ９给出了两种堆石料的阻尼比 λ与动剪应变 γ ｄ 的关系，可以看出，
ｄ
阻尼比受围压的影响较小，随着围压的增大，相同动剪切应变下的阻尼比略有降低，在相同的围压
及动剪应变条件下两种坝料超大型三轴试验的阻尼比均大于常规大型三轴试验，表 ５给出了不同动
剪应变条件下超大型、常规大型三轴试验阻尼比绝对差值的平均值，从表中可以看出，在动剪应变
较小时，超大型、常规大型三 轴试验 的阻 尼比差 别不 大，随 着 动 剪 应 变 的 增 加，二 者 的 差 距 逐 渐
增大。

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