岩土本构模型的研究现状及进展
对岩土工程及其勘察的现状及发展研究
料 和设 计 参 数往 往 难 度 很大 ． 复杂 性 其
亦反 映 了岩工 程 的 新 进 展 与 展 望
随 着 环 境 保 护 和 可 持 续 发 展 的 需
高速 公 路 和高 速铁 路 等 的 修建 ． 统 上 传 以 “ 度 ” 设 计 依 据 的 准 则 ． 渐 由 强 为 逐 “ 变形 ” 则并 向“ 能 ” 准 功 准则 过 渡 在 岩 土 工 程 的 分 析 中引 入 了可 靠 性 设 计 理 发展 趋 势 ． 于岩 土 工程 从 材料 准 备 到 由 施 工工 艺 整个 过 程 中 的不 确 定性 ． 可 使
个 不 容 忽 视 的 因 素 ．开 展 了对 原 状
土 、 饱 和 土 、 圾 土 、 土 、 洋 土 以 非 垃 冻 海 及 粉 土等 不 同种 类 土 的 动 力 特 性 的试
济 的发 展 战 略 密切 相 关 ． 特别 是 沿海 地 论 ． 以便 适应 结 构 极 限状 态 设计 方 法 的
才 在 方 法 上 有 灌 浆 加 固法 、 夯 法 、 石 料 ． 可 能 有 正 确 地 设 计 和 施 工 勘 察 强 砂
桩 法 、 拌 桩法 、 水 固结 法 、 空 预压 工 作 不 仅 要 完 成 工 程 地 质 勘 察 ． 反 映 搅 排 真 即
法 等 在应 用 上从 解决 一般 工 程软 弱地 等 大 型工 程 地 基加 固方 面发 展 ． 在深 如 厚 软 弱 地 基 上 高 速 公 路 和 深 基 坑 开 挖 中的应 用 等 在地 基处 理 的 目的上 从 以
验 研究 ： 用 了压 电 陶瓷 材料 制 作 的 弯 采
曲单元 。
靠 性 设 计 水 平 要 达 到 定 值 设 计 的 可 靠
岩石材料的蠕变实验及本构模型研究
岩石材料的蠕变实验及本构模型研究蠕变是指材料在一定温度和应力条件下，随着时间的推移发生的持续变形。
在地质和工程领域，岩石是一种典型的蠕变材料。
岩石的蠕变行为对工程结构的长期稳定性和可靠性具有重要影响。
因此，对岩石材料的蠕变实验及本构模型研究具有重要的理论和实际意义。
岩石材料的蠕变实验主要分为应力松弛实验和恒定应力蠕变实验两种。
应力松弛实验是通过对材料施加一定的应力后，观察材料的应力随时间的变化，以及应变随时间的变化。
这种实验常常用来研究岩石材料的蠕变速率和蠕变变形的领导指数。
恒定应力蠕变实验则是在一定的应力水平下，观察材料的应变随时间的变化，并且通过实验数据拟合来得到本构模型。
岩石材料的蠕变行为可以通过多种本构模型来描述，其中最常用的是Norton、Burgers、Power-law以及Generalized Kelvin-Voigt模型。
这些模型可以通过实验数据进行参数拟合，从而得到对应的本构关系。
这些本构关系可以用来预测岩石材料在不同应力和温度下的蠕变行为。
此外，还可以通过拟合这些本构模型的参数，来研究岩石材料的蠕变机制。
研究表明，岩石材料的蠕变行为是由多种因素共同影响的，包括温度、应力水平、孔隙水压力、孔隙率等。
因此，在进行蠕变实验时，需要对这些因素进行控制和监测，以保证实验数据的可靠性。
同时，还需要考虑到实际工程环境中的应力和温度条件，从而得到更准确的本构关系。
总之，岩石材料的蠕变实验及本构模型研究对于预测岩石在地下工程中的蠕变行为具有重要的理论和实际意义。
通过研究岩石材料的蠕变行为及其本构关系，可以为地质和工程领域提供重要的科学依据，从而保证工程结构的长期稳定性和可靠性。
岩土工程介绍及发展研究方向
岩土工程介绍及发展研究方向展望岩土工程的发展,笔者认为需要综合考虑岩土工程学科特点、工程建设对岩土工程发展的要求，以及相关学科发展对岩土工程的影响。
岩土工程研究的对象是岩体和土体。
岩体在其形成和存在的整个地质历史过程中，经受了各种复杂的地质作用，因而有着复杂的结构和地应力场环境.而不同地区的不同类型的岩体，由于经历的地质作用过程不同,其工程性质往往具有很大的差别。
岩石出露地表后,经过风化作用而形成土，它们或留存在原地，或经过风、水及冰川的剥蚀和搬运作用在异地沉积形成土层。
在各地质时期各地区的风化环境、搬运和沉积的动力学条件均存在差异性，因此土体不仅工程性质复杂而且其性质的区域性和个性很强。
岩石和土的强度特性、变形特性和渗透特性都是通过试验测定。
在室内试验中，原状试样的代表性、取样过程中不可避免的扰动以及初始应力的释放,试验边界条件与地基中实际情况不同等客观原因所带来的误差,使室内试验结果与地基中岩土实际性状发生差异。
在原位试验中，现场测点的代表性、埋设测试元件时对岩土体的扰动，以及测试方法的可靠性等所带来的误差也难以估计。
岩土材料及其试验的上述特性决定了岩土工程学科的特殊性。
岩土工程是一门应用科学，在岩土工程分析时不仅需要运用综合理论知识、室内外测成果、还需要应用工程师的经验,才能获得满意的结果.在展望岩土工程发展时不能不重视岩土工程学科的特殊性以及岩土工程问题分析方法的特点。
土木工程建设中出现的岩土工程问题促进了岩土工程学科的发展。
例如在土木工程建设中最早遇到的是土体稳定问题。
土力学理论上的最早贡献是1773年库伦建立了库伦定律。
随后发展了Rankine(1857)理论和Fellenius（1926)圆弧滑动分析理论.为了分析软粘土地基在荷载作用下沉降随时间发展的过程,Terzaghi（1925）发展了一维固结理论。
回顾我国近50年以来岩土工程的发展，它是紧紧围绕我国土木工程建设中出现的岩土工程问题而发展的。
岩土本构模型原理及应用简述
岩土本构模型原理及应用简述摘要：简述了岩土本构模型中弹性本构模型、弹塑性本构模型及粘弹塑性模型的建立、应用范围和局限性。
认为当前的岩土本构模型，简单便于计算的模型不能反映岩土真实的力学性状，而精细复杂的模型参数难以确定，难以推广应用。
直至现阶段还没有一种能适应任何条件的普遍本构模型，目前岩土本构模型研究有必要向这方面发展。
关键词：岩土弹性本构模型弹塑性本构模型粘弹塑本构模型在实际工程中岩土体常常有很复杂的应力-应变特性，如非线性、弹性、塑性、粘性以及剪胀性、应变硬化（软化）、各向异性等，同时受到应力路径、应力历史以及岩土的状态、组成、结构和温度不同程度的影响。
因此为了反映岩土真实的力学性状，必须建立较为复杂的本构模型。
而实际工程应用中，在满足一定的精度条件下，又要求简单实用。
虽然至今的岩土本构模型达数百种，但大体上分为下述几类：弹性模型、弹塑性模型、粘弹塑性模型等。
1 弹性本构模型弹性模型是建立在弹性理论基础上的本构模型。
最简单的是线弹性模型，即广义胡克定律。
非线性弹性模型一般可分为三类：Cauchy弹性模型、超弹模型和次弹性模型。
非线性弹性模型是线弹性模型的推广，按照拟合应力-应变曲线的形状分为：折线型、双曲线型、对数曲线型等。
按照采用的弹性系数又可分为E-μ（弹性模量-泊松比）非线性弹性模型，K-G（体积变形模量-切变模量）非线性弹性模型，以及用其他形式表示的弹性模型。
1.1 线弹性本构模型弹性是一种理想的固体特性。
实际土体在外载荷作用下，只有在应变很小时才发生弹性变形。
模拟土体应力应变性质的最古老、最简单的方法是采用线弹性模型，即假设土体应力一应变之间存在一一对应的线形关系：σij=F（εij），反映在土体应力一应变关系矩阵式{σ}=[D]{ε}中，弹性模量矩阵[D]是常量。
由于土体弹性性质的方向性决定了各线弹性模型独立弹性常数个数。
对一般的均质连续各向异性弹性体，有21个独立弹性常数，正交各向异性线弹性模型具有9个独立弹性常数，横观各向同性线弹性模型具有5个独立弹性常数，最简单的各向同性线弹性模型（虎克定律）具有2个独立弹性常数。
浅谈岩土工程的现状及发展
浅谈岩土工程的现状及发展摘要：岩土工程是将土力学及基础工程、工程地质学、岩体力学三者结合为一体并应用于土木工程实际而形成的一门应用性新学科。
它涉及到土木工程建设中岩石与土体的利用、整治或改造，其基本问题就是岩体或土体的稳定、变形和渗透等问题。
岩土工程的发展将围绕相待土木工程建设中出现的岩土工程并融取吸收其它学科所取得的新成果。
我国土木工程建设的规模、发展的时间以及建设中遇到的岩土工程技术问题都是其它国家不能相比的，这给我国岩土工程的发展创造了有利条件。
关键词：岩土工程；工程特点；发展前景；施工技术1.引言岩土工程是20世纪60年代末70年代初形成的一门应用性学科，其研究对象是岩体和土体，是将土力学及基础工程、工程地质学、岩土力学三者结合为一体并的一门既古老又新近的专业技术。
上古时代的修路建桥、挖渠道，近代中建厂房、修铁路其土木工程中都与岩石和土打交道。
对于岩土工程人们有几种不同的表述：一种认为土木工程中涉及岩石和土的利用、处理和改良的科学技术；另一种看法是土木工程的一个分支，以工程地质学、岩石力学、土力学与基础工程学为理论基础的涉及到岩石和土利用的一门技术科学。
第三种则认为土木工程的一个分支，研究岩土体最为支撑体、荷载、介质或材料，必要时改良或治理的一门工程技术学。
以上三种表述方式基本上都是一样的，总的来说，岩土工程是土木工程的一个分支、研究的是岩石和土、是一门技术科学或工程技术。
岩土工程的实践性很强，在实际应用过程中，岩土作为房屋建筑、道路、桥梁等的支撑体，主要研究承载力或变形问题；边坡工程、基坑工程、隧道及地下开挖工程，岩土体即可是载体、也可是自承体，面临的问题是稳定和变形；对于填土、水坝、路堤等岩土可以作为其材料，除了研究稳定和变形外，另外一个就是考虑材料选择和质量控制的问题；塌陷、滑坡、泥石流等沉降地质灾害时，场地和地基的地震效应也是岩土工程的一部分；地址和水文的评估、土石文物的保护等等都是作为环境岩土工程来研究的。
岩石流变的本构模型及其智能辨识研究
岩石流变的本构模型及其智能辨识研究岩石流变是岩土工程围岩失稳破坏的重要原因之一。
本文在综述国内外前人有关研究的基础上，围绕“岩石流变的本构模型”这一中心课题，从模型的构建和辨识两个方面进行了创造性研究。
为使预定的研究工作能顺利开展，首先整修了本实验室现有的两台CFQ-1型单轴蠕变试验仪，并对其中的一台蠕变仪进行了改装，使之不但能进行岩石的单轴蠕变试验，而且能进行结构面的直剪蠕变试验。
此外，还自行研制开发了一台用于软岩流变研究的蠕变-松弛耦合试验仪。
为了克服软岩试件加工成型的困难，研究了一种以石蜡、大理石砂和凡士林等为原料的软岩相似材料，该材料与自然界泥页岩等较软弱岩类具有十分相似的力学性质，适合于作软岩的流变试验研究。
进行了软岩的不含结构面、含倾角为0°、15°、30°、45°结构面试件的相似材料逐级加卸载蠕变试验，提出了一种可用来描述软岩复杂非线性流变力学行为的新的复合力学模型。
由此出发，详细探讨了软岩蠕变的结构效应，获得了该复合力学模型参数值与结构面倾角值之间的非线性回归函数关系。
在本实验室原有试验工作的基础上，研究了软岩流变的尺寸效应。
据某工程现场砂质页岩不同尺寸岩样的单轴蠕变试验结果，以萨乌斯托维奇模型为该类岩石的流变力学模型，研究了其本构参数的尺寸效应，获得了试件尺寸与流变模型本构参数值间的量化关系。
由此探讨了对工程岩体作连续性假设时涉及的连续微元尺寸概念及所适用的岩体范围。
进行了结构面的逐级加卸载压剪蠕变试验，对结构面蠕变力学行为进行了详细的讨论，并提出了一种适用于描述结构面复杂非线性流变力学行为的新的复合力学模型。
以此为基础，探讨了结构面流变的表面粗糙度效应，获得了此复合模型力学参数值与结构面表面粗糙度值之间的非线性回归函数关系。
采用新研制的蠕变-松弛耦合试验仪，进行了软岩的蠕变-松弛耦合试验，探讨了该仪器简单实用的工作原理，获得了如下结论：所研制的试验仪能用于软岩长期强度的测定及流变本构方程参数的确定：其加载方式有单级加载和逐级加载两种方式，其中后者用于软岩长期强度的确定时更为客观科学；该仪器用时较省、操作简便、稳定性好、精度较高，所得结果偏于安全，可在工程中推广应用。
土动本构模型研究现状综述
土动本构模型研究现状综述唐健强【摘要】Through the summary on the domestic and foreign research status of soil dynamic constitutive model,this paper analyzed the character-istics of existing rock and soil dynamic constitutive model,and put forward some problems to be solved,pointed out that the research on soil dy-namic constitutive relationship model had great theoretical significance and practical significance to correctly analysis on soil engineering prob-lems.%通过对国内外土动本构模型研究现状的归纳总结，分析了现有岩土动本构模型的特点，并提出了有待解决的问题，指出土动本构关系模型的研究对正确分析土的工程问题具有重大的理论意义和现实意义。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2014(000)035【总页数】2页(P95-96)【关键词】动本构模型;动弹性模量;合理性【作者】唐健强【作者单位】四川农业大学建筑与城乡规划学院，四川成都 611830【正文语种】中文【中图分类】TU435中国地处三大板块的交界处，地震灾害频频发生，地震灾害对我国的经济造成直接的影响。
资料表明，地震引起的次生灾害主要有砂土液化、滑坡等。
例如，2008年汶川地震所触发的滑坡、崩塌在5万余处以上，其中对城镇、乡村带来直接危害和间接威胁的达4 000余处，大型、特大型滑坡达数百处。
场地的地震破坏作用是由于地面强烈运动引起地面设施振动而产生的。
岩石损伤本构模型研究进展
Ｄ ａｏ ｎ ｒ ｎａ ｄＭｏｚ １ ７ ｇ ｒ 在 ９ ９年应用损伤概念提 出了能反 映应变 软化 １２ 宏观 唯 象方 法不 断成 熟 ． 的岩石 与混凝土的弹性本 构关 系 ， 为塑性膨胀率 与损伤直 接相 认 近年来采用唯象 方法研究的损伤模型形 式多样 ， 法也 日益 方 关 ， 建立了相应 的连续 介质 损伤 力学 模型 。随后 ， ａ ｉ ｖｃ 成熟 。其显著特点是 ： 并 Ｋｒ ｃ ｏｉ， ｊｎ 在用唯象学方 法建 立材料 的本构关系 时不 Ｋａｃａａｖ Ｃ ｓｉ等分别从 不 同的角度 将 损伤 力学应 用 于 岩石 再是简单地把岩石 、 凝土视 为脆 弹性 材料 ， ｖｈｎｏ ，ｏｔ ｎ 混 而是 扩展 到材料 的 相应 的模型 和理 论 。在 这些 早期 工 作 中 ， 损伤 假定 是 各 向 同性 材料 ， 同时从岩石本身 的组构特征 出发 ， 探讨其损伤 的机理 ， 建立 各种非 弹性性质 ， 乃至包括 了临界点后 的应变软化 。 殷有泉 ＿ （ ９ ５ 利用 塑 性理 论 ， 岩石 的 塑性 与损 伤 相耦 ６ １９） Ｊ 将 的， 损伤变量的定义和建 立损伤材料本构关 系 的方 法主要是套 用 合 ， 立了岩石 损伤 的塑性本 构关 系 ， 对 岩体 中规模较 大 的节 建 并 金属材料损伤力学 的研究 方法 。Ｌ ｍａ ｒ ｅ ｉｅ于 １８ ｔ ９ ５年采用 等效 应 理 、 断层等不 连续 面建 立 了节 理单 元 的损 伤本 构关 系 。陈 卫忠 变概念提 出一个应力应变关 系 ， 并且认 为只需将常规 本构关 系中 （０ ０ 基于能量等效原理 ， ２０ ） 建立了考虑裂 隙闭合和裂 隙表面摩擦 的应力用有效应力替换 ， 这个本构关 系就 能描述其 应变性 能。这 效应 的节理裂 隙岩 体本构 关 系。将 该研 究成 果应用 于三峡 船 闸 些研究大大推动 了损伤力学在工程 中的应用 。
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文章编号:1007-7596(2008)04-0063-01
岩土本构模型的研究现状及进展
王 伟(富锦市幸福灌区实验站,黑龙江富锦156100)摘 要:
在土木和水利工程问题中,求解的精度很大程度上取决于所用本构模型是否合理。由于变形机制的复杂性和多样性,致使
岩土本构模型研究长盛不衰。文章阐明了岩土本构模型研究的理论和工程意义;介绍了传统的弹性模型和弹塑性模型,近期新兴的广义塑性力学理论、微观结构性模型、内时模型、分级模型等;并展望了岩土本构模型未来的发展方向。关键词:
本构模型;塑性;有限元;岩土;发展方向
中图分类号:TU45 文献标识码:A
[收稿日期]2008-01-03
[作者简介]王伟(1974-),女,黑龙江富锦人,工程师。
1 岩土本构模型研究的工程意义广义上说,本构关系是指自然界的作用与由该作用产生的效应两者之间的关系。土体是一种地质历史产物,具有非常复杂的非线性特征。在外荷作用下,表现出的应力-应变关系通常具有弹塑性、黏性以及非线性、剪胀性、各向异性等性状[1,2]。土体本构模型就是在整理分析试验结果的基础上,用数学模型来描述试验中所发现的土体变形特性。
2 传统的岩土本构模型211 弹性模型对于弹性材料,应力和应变存在一一对应的关系,当施加的外力全部卸除时,材料将恢复原来的形状和体积。弹性模型分为线弹性模型和非线性弹性模型两类。线弹性模型和非线性弹性模型,其共有的基本特点是应力与应变可逆,或者说是增量意义上可逆。这类模型用于单调加载时可以得到较为精确的结果。但用于解决复杂加载问题时,精确性往往不能满足工程需要,因此引发了弹塑性本构模型的发展。212 弹塑性模型弹塑性模型的特点是在应力作用下,除了弹性应变外,
还存在不可恢复的塑性应变。应变增量dεij分为弹性和塑性两部分,弹性应变增量dεije用广义虎克定律计算,塑性应变增量dεijp根据塑性增量理论计算。塑性增量理论主要包括3个方面:关于屈服面的理论;
关于流动法则的理论和关于硬化(或软化)的理论。应用塑性增量理论计算塑性应变,首先要确定材料的屈服条件,对加工硬化材料,需要确定初始屈服条件和后继屈服条件(或称加载条件)。其次,需要确定材料是否服从相关联流动法则。若材料服从不相关联流动法则,还需要确定材料的塑性势函数。然后,确定材料的硬化或软化规律。最后可运用流动规则确定塑性应变增量的方向,根据硬化规律计算塑性应变增量的大小。弹塑性本构方程可表示为dσij=Dijklepdεkl,其中Dijklep是弹塑性刚度矩阵,它的一般表达式为:
Dijklep=Dijkl-Dijpq(5g/5σpq)(5f/5σrs)DrsklA+(5f/5σmn)Dmnuv(5g/5σuv)(1)
式中:g是塑性势函数,f是屈服函数,D是弹性模量张量,
A
是硬化参数,根据选用的硬化规律确定。屈服准则是判断材料弹塑性的判据,现有的屈服面大体
上可分为两类:①为单一开口的屈服面,也称锥体屈服面;②就是目前广泛采用的闭合屈服面,也称帽子屈服面。开口的锥形屈服面主要反映塑性剪切变形,大多数经典屈服面都属于这一类型,如Tresca准则、VonMises准则等。但岩土材料不同于金属材料的显著特点之一就是单纯的静水压力也能产生塑性体积应变,而单一开口的屈服面不能反映这种塑性体积应变。所以近年来无论是对原有屈服面的修正,还是提出的新屈服面,多为帽子屈服面,它克服了单屈服面的一些缺点,能较为真实地描述土体的性状和恰当地拟合多种加载途径下的试验资料。现有的帽子屈服面,在π平面上都是外凸的,大多数以余茂宏建议的双剪应力强度理论为外边界;
而在子午面上的形状,有两端都是圆的蛋形、一头尖一头圆的水滴形和两头尖的橄榄形。实验证明,许多岩土材料并不属于相关联塑性流动。这样,就促成了非关联流动塑性力学模型的发展。在非关联流动模型中,通过修正、调节屈服函数得到了势函数。于是,由材料的某些特性(如晶粒间摩擦、材料各向异性)所引起的对关联流动法则的偏离就能得到较好的模拟。
3 近期发展的新型岩土本构模型311 广义塑性力学理论国内学者郑颖人等人在广义塑性力学理论方面做了很多工作。广义塑性力学认为,传统塑性理论的3个假设:遵守关联流动法则、传统塑性位势理论和不考虑应力主轴旋转,都不符合岩土材料的变形机制。广义塑性力学从寻找和消除这些假设入手,提出了一些新的观点[2]。312 微观结构性模型传统岩土本构模型是建立在宏观现象学基础上的关系。若将土体的变形过程看作由原状土经损伤向扰动土逐渐转化的过程,可以采用损伤力学理论建立弹塑性损伤模型,并进一步引申为结构性模型。通过微观结构的研究,使得众多结构研究成果与其力学性状发生定量意义上的联系,对解释宏观力学现象具有重要意义。313 内时模型在经典塑性理论中,总是假设存在着与硬化或软化过程相适应的屈服面或加载面。但岩土材料的实验证明,土体无论在压缩还是剪切时,都没有理论上所描述的明显的屈服点,而且往往从加载一开始就会出现残余变形。所以,从这个意义上讲,简化的屈服面理论常常是与土体变形的真实情况有出入的。
—36—
2008年 第4期(第36卷) 黑 龙 江 水 利 科 技HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy No1412008(TodalNo136)文章编号:1007-7596(2008)04-0064-01
白云水库溢洪道地基防渗与排水设计
朱雪丽(黑龙江省水利水电勘测设计研究院,哈尔滨150080)摘 要:
在工程设计中针对工程中的渗透水流情况加以控制,设计出工程合理的防渗和排水系统,是保证水工建筑物安全运行的重
要条件。文章介绍了白云水库溢洪道地基防渗排水系统的设计。关键词:
溢洪道;防渗;排水;帷幕灌浆;排水软管
中图分类号:TV65111 文献标识码:B
[收稿日期]2007-10-22
[作者简介]朱雪丽(1965-),女,上海人,高级工程师。
1 基本资料嫩江县白云水库位于科洛河支流大坡路古河上,距嫩江县城约89km,水库控制流域面积54km
2
,总库容
1089万hm2。是以灌溉为主,兼顾防洪、养鱼、旅游等综合利
用的中型水库。水库始建于1971年,由中华人民共和国解放军总后勤部嫩江基地铁道兵修建管理,嫩江基地现为中储粮北方农业开发有限公司。中储粮北方农业开发有限公司位于世界三块黑土区之一的黑龙江省嫩江县和内蒙古自治区莫力达瓦达翰尔自治旗境内,占地417万hm
2
,以盛产小
麦、大豆和天然野生产品闻名,年产优质麦豆1亿多kg。水库1973年建成以来为农业发展,减轻下游村屯(2个)人口5000人及耕地7333hm2洪涝灾害,发挥了很大作用。由于溢
洪道从进口至出口无工程防护措施,泄洪时,出口段冲坑向上游逐年发展,工程泄洪不安全,在2003年重新修建。水库枢纽工程由土坝、溢洪道和输水洞组成。溢洪道是水库工程的重要组成部分,其地基的防渗排水系统设计是溢洪道安全运行的关键之一。
2 白云水库溢洪道的防渗和排水系统设计溢洪道的防渗和排水设施的布设应满足下列要求:减少堰基的渗漏和绕渗;防止软弱夹层、断层破碎带、岩体裂隙软弱充填物及其它抗渗变形性能差的地基中产生渗透破坏;降低建筑物的扬压力;具有可靠的连续性和足够的耐久性;防渗帷幕不得设置在建筑物底面的拉力区;在严寒地区,排水设施防止冰冻破坏。
白云水库溢洪道为河岸开敞式有闸控制溢洪道,溢洪道布置在右岸紧邻右坝肩,堰体坐落在强风化安山岩基础上,
为中～强透水层。根据基本情况,在设计中,采用水泥灌浆帷幕的防渗措施,并与大坝的防渗一同考虑,形成整体防渗系统。因此,堰体下防渗帷幕设计为单排帷幕灌浆,灌浆深度10m,孔距115m,帷幕左侧通过刺墙与坝体防渗帷幕相连,
右端向山体延伸10m。为防止下泄水流经建筑物分块间的接缝处渗入,在边墙、底板的纵横缝内设置橡胶止水及膨胀止水条。堰基底宜设1排主排水孔,应布设在防渗帷幕下游的廊道或集水沟内,与帷幕灌浆孔的间距在基底不宜<2m。在白云水库溢洪道地基的排水设计中,依据以上原则,
在堰体末端设一排水孔,孔距215m,深4m,距防渗帷幕3m,
在边墙、底板纵横缝下设纵横排水沟(不骑缝布设),断面尺寸013m×013m,沟内设排水软管,周围回填碎石。其中,纵向排水沟3条,由消力坎下通出。纵、横向排水沟相互连通,
构成互相贯通的排水设施,使排水畅通,不至于个别地方淤塞而影响整个排水系统。白云水库溢洪道的施工图设计中,非常重视地基的防渗排水,采用整体防渗排水系统有效地降低地下水位,以保证溢洪道的安全,且必将在今后的实际应用中发挥其作用。参考文献:
[1] 水利部天津水利水电勘测设计研究院1SL253-2000溢洪道设计规范[S]1北京:中国水利水电出版社,20001
314 分级模型Desai及同事们提出了用于发展一般土的本构模型的分层建模概念。该方法以服从关联流动法则的简单各向异性强化模型开始,模型级数逐渐递增,较高等级的模型则是通过引入非关联流动法则、各向异性强化法则和应变强化或软化法则得到的。该模型只包括一个屈服面,这与前面所讨论的双面帽盖模型或多面模型不同。315 黏性模型单纯的塑性理论难以全面反映土的客观性质。Scibel、Pomp,Deutler和Harding等分别采用各种材料进行试验,证实了岩土材料具有弹性、塑性和黏性性质。为了全面反映土的本构关系,就必须同时考虑以上几点。描述土体的黏性(即应力一应变关系受时间的影响),需要采用与时间有关的模型,如黏弹性模型、黏塑性模型、黏弹塑性模型等,其中最简单的是黏弹性模型。4 岩土本构模型的未来发展方向①大多数现有模型都局限在简单的加载条件下。实际的工程条件比室内试验要复杂的多,建立复杂加载条件下的本构模型体系是今后需要研究的一个方向;此外,还应该深入探讨各种模型参数的测定问题。②自然界的岩土体种类繁多,性状差异非常大,在现阶段建立一种涵盖所有土体应力变形特性的本构模型是不现实的,但有望建立一系列用于解决不同实际工程问题的实用模型。③今后还应该加强试验积累,通过试验观察不同种类岩土体在各种受力状态下,
其应力-应变曲线与相应的微观结构变化规律。将宏观力学和微观结构相结合是岩土本构模型今后研究的一个重要方向。④大量研究己经证明,应力路径对土体的本构关系影响甚大。在用于计算实际工程问题时,如果有条件应该根据工程中土体所经受的实际应力路径进行试验模拟,进而确定相应的模型参数。参考文献:
[1] 章根德1岩土材料本构模型的最新进展[J]1力学进展,1994,24(3):374-3851[2] 郑颖人1岩土塑性力学的新进展———广义塑性力学[J]1岩土工程学报,2003,25(1):1-101