试析气动潜孔锤使用情况(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-04

  4.堤坝和边坡?
  我国虽然开展离心试验工作稍晚,但在坝工方面也取得了良好的成果,特别是对高土石坝的试验研究,像90m高的西北口混凝土面板堆石坝,151m高的小浪底斜墙堆石坝和186m高的瀑布沟心墙堆石坝,都通过模型试验了解了在施工期、运行期和水位骤降的情况下的性状。其中小浪底和瀑布沟这两座高坝均处于70m厚的覆盖层上地质条件极为复杂。在三峡工程中,利用模型试验技术对高90m(其中水下60m)的三峡围堰工程堰体位移和防渗墙的工作特性进行了试验研究,同时还进行了60m深水抛填花岗岩风化砂料的密度和坡角试验,为工程设计提供了有益的参考数据。上述的试验工作及所取得的成果,在国内外都是处于领先地位的。?
  5.其他方面?
  除了上述几个方面的试验研究外,离心模型试验技术在岩土的其他领域也得到广泛应用。如对有机污染物在包气带的入渗和迁移的研究;土钉墙支护结构的性状研究;海上采油平台的工作性状研究及大地构造运动研究等。
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  三、土工离心模型试验的若干问题
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  1.离心机启动和制动误差?
  离心机启动与制动时的加速和减速会引起切向加速度的变化,对试验结果会有一定的影响。若模型加荷过快,地基抵抗变形的能力来不及充分发挥,则会产生过大的剪切变形;反之,快速减荷时,离心机受到惯性力的作用,对边坡模型的稳定会产生不利影响。然而,若启动或制动时间过长,则会导致模型受力状态和原型受力状态之间较大的差异,同样会引起试验结果的误差。所以,应根据试验研究的不同目的选择合适的启动和制动速度。?
  2.边界效应问题?
  离心模型试验中,由于模型箱侧壁摩阻约束的影响,必然会引起边界受力条件或变形条件的改变。如对于地基承载力试验的基础底板,一般要求其宽度不超过模型箱最小边长的1/5。?
  3.粒径效应问题?
  Fuglsang和Ovesen的研究表明,对于直径为1m的基础底板,当土料平均粒径小于28mm,即底板尺寸与材料平均粒径的比值大于35时,尺寸效应可以忽略,但当该比值小于15时,则有明显的尺寸效应。对于条形及矩形基础,这一界限值分别在25~75及25~50之间。Craig也认为为了消除尺寸效应,对于浅基础和桩基础模型试验中的基础尺寸与最大粒径之比应大于40。其他一些研究者也给出了相近的界限范围。白冰等人认为这一要求对于一般的模型试验可以满足,即可用原型土样制备模型。然而对于坝壳堆石材料等粗粒料的模拟则必须按照几何尺寸相似的准则进行缩尺制备。然而缩尺制备必然会带来模型土料与原型土料在物理力学性质上的明显差异并导致模型与原型在力学机理上的差异。所以,既保证两者在性质上不会有明显的差异,又能避免粒径效应是模型制备时值得重视的研究课题。?
  4.时间的缩放比例问题?
  同一试验中,对不同研究对象,一些物理量的比尺因素不同,尤其是时间,在惯性力情况下比尺因素为1/n,对于渗流固结等因素为1/n?2,对于蠕变则为1,如果这些问题同时发生,则很难正确模拟。
  
  ?[参?考?文?献]?
  [1]Craig•W•H,Edouard Phillips and the idea of centrifuge modeling Geotechnique,1989(39).?
  [2]白冰、周健:《土工离心模型试验技术的一些进展》,《大坝观测与土工测试》2001年1月。?
  [3]包承刚、饶锡保:《土工离心模型试验原理》,《长江科学院院报》1998年2月。?
  [4]《土工试验规程 SL237—1999》,中国水利水电出版社1999年版。
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