离心机物理模型试验成果：紫坪铺水利枢纽工程地质问题研究

2023-08-24 理论教育版权反馈

【摘要】：离心机物理模型试验是研究灯盏坪前沿至葫豆坪一带局部稳定问题。离心机物理模型试验是据相似原理:模型几何比尺与自重比尺成反比,即采用缩尺模型时必须相应加大材料容量,设原型在重力场下的重力加速度为Gh,离心机在试验时产生的离心加速度为Gm,由离心机所能提供的模化比为。模型材料系从堆积体2号竖井取样经室内模拟级配加工而成。结果表明最大位移在山体表面,历史上积累竖向位移达2.2m(原型),水平位移0.5m(原型)。

离心机物理模型试验是研究灯盏坪前沿至葫豆坪一带局部稳定问题。

离心机物理模型试验是据相似原理:模型几何比尺与自重比尺成反比,即采用缩尺模型时必须相应加大材料容量,设原型在重力场下的重力加速度为Gh,离心机在试验时产生的离心加速度为Gm,由离心机所能提供的模化比为 pagenumber_ebook=77,pagenumber_book=56 。

如果研究对象原型材料的密度为ρh,模型材料的密度为ρm,在N模化比下,模型材料的试验密度。模型的密度相似系数。弹性模量相似系数Ce=CLCγ,如果CL初步选定,假设模型材料完全选用原型材料,即 pagenumber_ebook=77,pagenumber_book=56 模化比为N=CL。

即如果模型比例尺为1/200,要满足N=CL,则需要离心机提供200g的离心力作用于原型材料上。

选择几何比尺CL=200,是考虑到既满足观测精度要求,又能模拟较大范围。模型长1070mm,宽210mm,高700mm,模拟范围为纵向长214m,横向宽42m,高140m。模化比N=200。模型材料系从堆积体2号竖井取样经室内模拟级配加工而成。模拟级配见表5-12、表5-13。

表5-12 Q②模型土级配表

pagenumber_ebook=78,pagenumber_book=57

表5-13 Q③模型土级配表

pagenumber_ebook=78,pagenumber_book=57

软滑带—Q①层是从现场取原状样经保水处理,基本上是完全原状下制作在模型上。下伏基岩体用200号混凝土制成。地表是按地形图在42m×214m范围内三维模拟的。试验分为天然状态和水降(877m降至817m)两种工况。天然状态下试验模拟的是山体在自然状态下长期以来的累积变形。结果表明最大位移在山体表面,历史上积累竖向位移达2.2m(原型),水平位移0.5m(原型)。水库骤降工况模拟是在第一个试验做完后加水至正常高水位浸泡6d,加速到N=200保持0.5h后,由遥控装置打开设于817m处的泄水阀,模拟水降,试验结果表明土体的最大位移仍在表面上。竖向位移0.10m左右,水平位移0.2m左右。但整个土体仍然是稳定的,软弱夹层处无明显位移。

为了探讨改善土体稳定性措施,曾补充作如下试验,在各方面条件完全相同条件下,只是在1号竖井附近处按较陡坡度延至模型底部,结果在天然状态下试验,在模型上部发生开裂,此结果表明压坡脚对提高坡体稳定性是有好处的。

离心机物理模型试验成果：紫坪铺水利枢纽工程地质问题研究

相关推荐