[发明专利]一种确定循环动荷载下泥化夹层累积应变模型的方法

说明书

本发明公开了一种确定循环动荷载下泥化夹层累积应变模型的方法，该方法包括步骤一：泥化夹层试样分组：根据现场采取的泥化夹层样，按照若干种不同基本物理性质指标因素的若干种因素水平，和若干种不同赋存环境因素的若干种因素水平，进行排列组合，将泥化夹层试样分为若干组；步骤二：泥化夹层动三轴试验：将所述步骤一中的若干组泥化夹层试样按照土工室内试验规程分别进行动三轴试验，并记录每一组泥化夹层试样的试验数据；步骤三：试验数据分析：根据所述步骤二中的每一组泥化夹层试样的试验数据，获得各组泥化夹层累积应变模型。本发明弥补了目前对泥化夹层动力累积变形试验方法的空白。

技术领域

本发明涉及泥化夹层工程特性研究领域，具体涉及一种确定循环动荷载下泥化夹层累积应变模型的方法。

背景技术

泥化夹层是层状岩体常见的特殊软弱结构面，是工程岩体抗滑稳定的控制因素。根据已有资料显示，在国内外的大中型水电工程项目中，有九十多座坝基或坝肩岩体内均发育有泥化夹层带，有至少三十座大坝在设计和施工过程中需考虑泥化夹层带的影响。因泥化夹层带的存在，云南澜沧江漫湾水电站左岸边坡失稳的治理工程耗资1.2亿元，工期延误一年之久，总损失超过10亿元；李家峡、葛洲坝、小浪底、向家坝等工程的坝基边坡稳定与处理都成为了工程设计和施工中的重大难题。除此之外，还有很多含泥化夹层的坝基边坡工程曾出现严重的工程事故。如：1963年意大利阿尔卑斯山区的Vaiont水库近坝地段滑坡，导致拱坝失效，造成坝下游近3000人的死亡；加拿大Frank滑坡、英国南威尔士采区滑坡、欧洲的德国东部Sedlitz矿山滑坡等；以及2002年发生在四川金顶集团峨眉水泥厂的“3.15滑坡”造成8人死亡等。

但近年来，针对泥化夹层工程性质的研究主要集中在现场原位试验、室内直剪试验、含泥化夹层边坡稳定性试验等方面，且绝大多数研究都聚焦在泥化夹层的静力特性上，仅有的几篇有关泥化夹层动力响应特性研究的文献也都是基于黄河小浪底工程的泥化夹层原状岩芯试样的动力试验结果。截至目前，还没有研究循环动荷载作用下泥化夹层本身累积应变模型的方法面世，更没有针对不同赋存环境条件下发育性质不同的泥化夹层累积变形规律及其影响因素的研究面世。因此，目前亟需一种确定不同赋存环境条件下发育性质不同的泥化夹层在循环动荷载作用下的累积应变模型的方法。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种确定循环动荷载下泥化夹层累积应变模型的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案包括但不仅包括以下步骤：

步骤一：泥化夹层试样分组：根据现场采取的泥化夹层样，按照若干种不同基本物理性质指标因素的若干种因素水平，和若干种不同赋存环境因素的若干种因素水平，进行排列组合，将泥化夹层试样分为若干组。

进一步，泥化夹层是一种特殊类型土，其成因机制与普通土不同，工程性质也与普通土之间存在较大差异，进行泥化夹层分组时需要先进行泥化夹层的岩矿鉴定和物质成分分析；除干湿状态、应力状态、荷载条件等因素外，主要矿物成分、化学成分、颗粒级配、赋存环境等因素都应考虑在内。

步骤二：泥化夹层动三轴试验：将所述步骤一中的若干组泥化夹层试样按照土工室内试验规程分别进行动三轴试验，并记录每一组泥化夹层试样的试验数据。

进一步，所述步骤二中泥化夹层动三轴试验包括以下步骤：

(1)在动三轴试验机上装好泥化夹层试样并按照试验规程进行固结；(2)根据实际模拟试验条件选择或设定相应的控制开关和参数；(3)施加逐级增长的动荷载，根据实际工程所在地的地震烈度确定每一级动荷载循环周次并保持一致；

进一步，所述逐级增长的动荷载，每一级的动荷载增幅与最终施加的动荷载幅值首先与试验泥化夹层试样自身的发育性质有关，其次与试验设定的赋存环境条件有关，需要根据实际的试验情况进行调整。

步骤三：试验数据分析：根据所述步骤二中的每一组泥化夹层试样的试验数据，获得各组泥化夹层累积应变模型。