堆石料崩解分形特征及其对堆石坝渗流影响

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(1.西南科技大学 土木工程与建筑学院，四川 绵阳 621010；2.工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室,四川 绵阳 621010；3.清华大学 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京 100084)

强度高、压缩性小和工程性质长期稳定的石料通常是筑坝堆石料的首选，但在某些堆石坝施工过程中，由于客观因素制约，许多软岩料也被广泛应用于堆石坝的填筑。软岩在岩性上通常由泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥质细砂岩、泥质砂岩、泥质或砂质页岩等沉积岩类组成。这些软岩堆石料在坝体长期运行过程中，由于水库蓄水位波动、降雨浸入和干湿循环等都会导致其软化和崩解。软岩吸水可崩解碎裂，堆石料颗粒级配发生改变，堆石体强度降低，使坝体产生附加的后期变形，从而改变坝体的渗流特性，必然对堆石坝的长期安全稳定运行带来不利的影响。因此，开展堆石料的崩解试验及其对渗流特性的影响研究对堆石坝安全运行是必要的。

1 研究背景

对于堆石料的软化和崩解性机理，曲永新等[1]根据崩解性特征将软岩的崩解性归结为泥状崩解、碎片泥状、碎片状和完整不崩解4种类型。施麟宏等[2]用自制仪器进行崩解性试验，从微观角度对非饱和花岗岩残积土的崩解机制进行分析。何满潮等[3-4]分别从工程地质、分子晶包之间的作用力和距离、结构面滑移和水理性质等方面对其机制进行了研究。Yamaguchi等[5]通过试验，证明了如果没有水份的迁移，温度变化几乎对岩石崩解无影响。……