Page 34 - 2024年第55卷第5期

表 ６ 沈珠江等效线性模型参数
试验材料 试验名称 固结比 Ｋ ｃ ｋ ２ ｎ ｋ １ λ ｍａｘ
超大型三轴 ２４６５．８ ０．６１ ４３．８ ０．３８
两河口堆石料（板岩）
常规大型三轴 ２１６７．１ ０．６０ ３４．９ ０．２９
２．０
超大型三轴 ４５５４．３ ０．５１ ５１．０ ０．２６
古水堆石料（玄武岩）
常规大型三轴 ３４５３．９ ０．５１ ３９．０ ０．１８

５ 结论

本文采用直径 ８００ｍｍ的超大型三轴仪和直径 ３００ｍｍ的常规大型三轴仪，对两河口板岩堆石料及
古水玄武岩堆石料进行了最大粒径分别为 １６０及 ６０ｍｍ的动剪切模量和阻尼比试验，研究了堆石料动
力特性的缩尺效应，主要结论如下：
（１）超大型三轴试验的动剪切模量 Ｇ在动剪应变小于 ０．１％时均大于常规大型三轴试验，超大型三
ｄ
轴试验的 Ｇ较常规大型三轴试验高 ６％～３３％，随着动剪应变的增大，超大型三轴及常规大型三轴 Ｇ ｄ
ｄ
的差别逐渐减小。
（ ２）超大型三轴试验的最大动剪切模量 Ｇ 均大于常规大型三轴试验，超大型三轴试验的 Ｇ 较
ｄｍａｘ ｄｍａｘ
常规大型三轴试验高 １４％～３４％。在双对数坐标中，不同粒径堆石料的 Ｇ ｄｍａｘ 与平均主应力 ｐ′均成近似
线性关系，且斜率几乎一致。
（３）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模
ｄ ｄｍａｘ
量比 Ｇ?Ｇ ｄｍａｘ 衰减得更快；超大型三轴试验的阻尼比大于常规大型三轴试验，在动剪应变较小时，两
ｄ
种粒径堆石料的阻尼比差值较小，随着动剪应变的增加，二者的差距逐渐增大。
分别是常
（ ４）沈珠江等效线性模型中，两河口和古水主堆石料超大型三轴试验的 ｋ、ｋ以及 λ ｍａｘ
２ １
规大型三轴试验的 １．１４～１．３２倍、１．２６～１．３１倍以及 １．３１～１．４４倍，模量指数 ｎ基本不变。
本文的研究有助于理解目前广泛采用的常规大型三轴试验的动力特性参数缩尺效应误差，为修正
中小尺寸三轴试验参数提供依据，可有效提高同类工程的动力响应数值分析精度。由于超大型三轴试
验十分困难，成本高、耗时长，本文仅研究了两种堆石料的动力缩尺效应规律，对于不同岩性的堆石
料缩尺效应还有待进一步的研究。

参 考 文 献：

［ １］ ＦＵＺ，ＣＨＥＮ Ｓ， ＨＡＮ Ｈ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｏｎ ｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒａｉｎ ｂｅｈａｖｉｏｒｏｆａｒｏｃｋｆｉｌｌｍａｔｅｒｉａｌ
ｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄｉｎｇ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓｉｎＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１６，２９（５）：４０１６２７８．
［ ２］ ＮＩＮＧＦ，ＬＩＵＪ，ＫＯＮＧＸ，ｅｔａｌ．Ｃｒｉｔｉｃａｌｓｔａｔｅａｎｄｇｒａｄｉｎｇｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｒｏｃｋｆｉｌｌｍａｔｅｒｉａｌｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｒｉａｘｉａｌ
ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｔｅｓｔｓ ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｅｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ，２０２０，２０（２）：４０１９１５４．
［ ３］ 傅华，陈生水，凌 华， 等．高 应 力 状 态 下 堆 石 料 工 程 特 性 试 验 研 究 ［Ｊ］．水 利 学 报，２０１４，４５（Ｓ２）：
８３ － ８９．
［ ４］ 刘恩龙，覃燕林，陈生水，等．堆石料的临界状态探讨［Ｊ］．水利学报，２０１２，４３（５）：５０５ － ５１１．
［ ５］ 徐泽平．混凝土面板堆石坝关键技术与研究进展［Ｊ］．水利学报，２０１９，５０（１）：６２ － ７４．
［ ６］ ＭＡＲＳＡＬＲＵＬＪ．Ｌａｒｇｅ － ｓｃａｌｅｔｅｓｔｉｎｇｏｆｒｏｃｋｆｉｌｌｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＳｏｉｌＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｓＤｉ
ｖｉｓｉｏｎ ，１９６７，９３（２）：２７ － ４３．
［ ７］ ＨＵＷ，ＤＡＮＯ Ｃ， ＨＩＣＨＥＲ Ｐ， ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｓａｍｐｌｅ ｓｉｚｅ ｏｎ ｔｈｅ ｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｇｒａｎｕｌａｒｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．
ＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＴｅｓｔｉｎｇＪｏｕｒｎａｌ ，２０１１，３４（３）：１８６ － １９７．
［ ８］ ＭＡＲＡＣＨＩＮＤ，ＣＨＡＮＣＫ，ＳＥＥＤＨ Ｂ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｒｏｃｋｆｉｌｌｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＳｏｉｌ
ＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｓＤｉｖｉｓｉｏｎ，１９７２，９８（１）：９５ － １１４．
［ ９］ 褚福永，朱俊高，翁厚 洋，等．粗 粒 料 级 配 缩 尺 后 最 大 干 密 度 试 验 研 究 ［Ｊ］．岩 土 力 学，２０２０，４１（５）：

４
— ５ ３ —