- 任文渊;曲茹茹;刘又溢;罗滔;
堆石混凝土的应用在降低成本、提升效率、环保性能等方面有显著的优势，尤其适用于大体积水利水电工程。尽管已有研究证实了堆石混凝土在抗压强度、抗拉强度及弹性模量等方面能够满足常规工程需求，但其力学性能研究仍面临诸多挑战，特别是细观结构的表征与宏观力学性能的响应，以及精确、高效建立细观模型的方法。因此，对近些年堆石混凝土力学性能的研究进展进行综述，堆石混凝土抗压强度受堆石、孔隙等多因素的影响，且试验数据存在一定的离散性，尺寸效应明显；堆石率是影响弹性模量的主要因素，而层间抗剪强度主要与堆石的外露面积和高度有关；最后对堆石混凝土力学性能的进一步研究方向提出了建议。
2025年05期 No.216 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 499K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 陈淑玲;陈新孝;张天祺;
通过研究早龄期堆石混凝土(RFC)骨-胶界面在剪切破坏过程中声发射(AE)信号的变化，了解其剪切破坏特征，开展不同龄期下(1、3、7、14、28 d)的45°斜剪试验，探究早龄期RFC骨-胶界面剪切强度发展及破坏特征，结合AE技术揭示振铃计数与应力应变曲线的关系；利用AE信号的RA-AF统计方法揭示了RFC骨-胶界面裂纹演化规律，并基于RA-AF混合高斯模型辨识了剪切破坏过程中界面开裂模式。结果表明：RFC骨-胶界面剪切强度前7 d增幅最大，达到42.9%,7 d后增幅较缓；在剪切破坏过程中AE振铃计数分5个阶段，各阶段分别表现为无AE活动、AE振铃计数较低、稳定增长、峰值前AE先增后减、AE振铃计数达到峰值，随龄期增长累计振铃计数逐渐增大；骨-胶界面剪切破坏过程中，7 d前以张拉型破坏为主(张拉裂纹分别占52.9%和52.4%),7 d后以剪切型开裂为主(剪切裂纹分别占59.0%和63.7%)。研究结论可为早龄期RFC剪切性能评估提供理论依据和参考。
2025年05期 No.216 9-15+28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1130K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 张全意;罗键;曾旭;徐小蓉;
为充分发挥堆石混凝土水泥用量低、水化热小、施工快速简易的特点，在现有设计和现行规范的基础上，结合堆石混凝土材料自身优势，进一步探索大坝结构和材料优化设计，提出了“少分缝或不分缝大坝结构、取消或优化上游防渗层、采用小粒径堆石料、堆石混凝土垫层结构”等创新设计，并成功应用于多项堆石混凝土坝工程中，通过了蓄水检验。结果表明：各工程坝体质量检测成果满足设计要求，各项监测值在规范允许范围内且较设计值小，大坝质量较好、运行正常。堆石混凝土坝坝体结构、材料优化设计等方法，显著促进了堆石混凝土筑坝技术的发展，可为类似工程提供参考。
2025年05期 No.216 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 619K] [下载次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 唐茂刚;夏勇;赵恒;杨家琦;张喜喜;
堆石混凝土坝的低水化热的特点契合了高寒区混凝土坝的建设需求，但其尚缺乏充足的现场监测资料与分析。基于此，在叶巴滩水电站进行了现场试验仓试验，对仓内浇筑密实性和仓内温度指标进行了监测分析。结果表明：在高寒区条件与爆模二次浇筑的工况下，堆石混凝土均能取得良好的浇筑密实性，但应注意清理小石集中部位，此类位置处更容易发生骨料结拱堵塞，导致浇筑不密实；堆石混凝土内部代表性测点的峰值温度分别为24.50℃和12.81℃,显著低于自密实混凝土和常态混凝土抗冲耐磨层的32.18℃和38.37℃;相同位置处，堆石内外部的峰值温度相差不大，证明仓内温度场的强非均质性仅出现在温度达峰前的早期阶段。
2025年05期 No.216 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1369K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 肖安瑞;陈德辉;徐小蓉;倪一鸣;赵斐;
堆石混凝土(RFC)坝的防渗层多采用高流动性自密实混凝土(SCC)与堆石体一体化浇筑成型，严寒地区坝体表层的防渗层易受环境温度影响。为了揭示RFC大坝在浇筑期和运行期中防渗层温度场与应力场的演变规律，以某水利工程大坝为原型构建数值模型，采用MSC-Patran软件进行前处理，并通过ABAQUS完成求解计算与后处理，对典型坝段进行温度与应力的耦合计算，探究一体化浇筑SCC防渗层的可行性，分析保温措施、防渗层材料及厚度对防渗层温度应力的影响。结果表明：严寒地区堆石混凝土大坝需采取适当保温措施以控制应力破坏区；采用SCC防渗层与坝体一体化浇筑具备可行性；防渗层厚度对防渗层及坝体整体应力均有影响。研究成果可为严寒地区堆石混凝土坝的施工提供借鉴参考。
2025年05期 No.216 29-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1518K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 倪一鸣;王爱军;肖安瑞;徐小蓉;闫麒任;
堆石混凝土技术作为中国自主研发的大体积混凝土施工技术，因其经济性、施工便利性及环保特性在水利水电工程中得到广泛应用。现有对堆石混凝土温度场的模拟仿真多聚焦于单一浇筑仓的温度场分析，忽略了多仓连续浇筑时堆石入仓对下层混凝土边界条件的影响，导致温度场仿真精度不足。为了分析上覆等效堆石体对堆石混凝土温度的影响，以绿塘拱坝工程为背景，通过现场监测数据与反演分析，系统研究了堆石入仓后对仓面边界条件的影响规律。结果表明：堆石体等效单元的表面散热系数宜取堆石混凝土的1.5倍，导热系数为堆石混凝土的3.0倍，可将温度场计算误差降低约0.7℃,显著提升仿真精度。研究成果为堆石混凝土坝施工期温度应力仿真提供了更精确的边界条件处理方法，对温控措施优化与工程实践具有重要指导意义。
2025年05期 No.216 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 679K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 常亮;马羽戈;付兴府;罗滔;
为探究单轴受压条件下SCC和RFC内部损伤演化过程，根据已有的堆石体三维数字模型建立RFC数值模型，采用应变软化本构模型进行SCC和RFC的单轴压缩数值模拟，研究单轴压缩条件下SCC和RFC受力过程中的行为特点和破坏机制的差异。结果表明：数值模拟所得SCC和RFC应力一应变曲线与实验结果基本一致。堆石在RFC中起到承力和阻止混凝土变形的作用，一方面，堆石骨架具有较高的强度，有效地承担试件所受的外荷载，从而提高了整体结构的承载能力；另一方面，堆石骨架起支撑作用，能有效地抑制混凝土的变形。同时REC内部堆石的不同堆积方式将影响其在承受外力作用时内部应力的分布情况，进而影响RFC的变形行为。SCC试件呈现“X”型破坏，损伤区域率先出现于试件表面，呈现整体性、大面积性。RFC的损伤率先出现于堆石与混凝土的接触面处，随着加载的持续进行，损伤区沿接触面处逐渐扩展和蔓延最终相互联通形成一条贯穿整个试件的损伤带，导致RFC发生破坏。
2025年05期 No.216 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1169K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ]
- 王立志;赵有东;徐鑫;
龙羊峡位于青海省海南州共和县与贵南县交界处，地处青藏高原东北部，地质构造较强烈，工程地质条件复杂，在龙羊峡储能项目勘探阶段，厂房区域揭露了具有明显分带性特征的花岗岩蚀变现象。为研究花岗岩蚀变特征及物理力学性质劣化机制与洞室坍塌相关性，建立适用于工程地质围岩评价的蚀变分类体系。基于现场地质测绘、勘探平洞、矿物成分分析、室内试验、大剪试验、变形试验、点荷载试验及物探波速测试等勘测手段。结果表明：花岗岩蚀变主要为钾长石、斜长石等矿物蚀变为伊利石、蒙脱石等黏土矿物，与微新岩体相比，主要力学指标严重下降，且岩体蚀变导致的洞室坍塌与封闭条件及持续时间相关性大。通过对各试验参数梳理总结，结合现场蚀变规模、范围及程度，提出将花岗岩蚀变程度与岩体风化程度相结合，按工程地质围岩评价的方法对蚀变岩体分类，评价蚀变岩体对地下洞室稳定性影响。
2025年05期 No.216 62-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 740K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 王彦琪;李叉娟;陈宗刚;朱丹;王河;
为了研究贵州省仁怀市碳酸盐岩区岩溶的电性特征，分析该地区岩溶分布规律，将高密度电法在仁怀市美酒湖观光工程库区左岸岩溶调查中进行应用，获得区内主要岩性的电阻率特征。结果表明：灰质白云岩电阻率范围在500～700Ω·m,白云质灰岩电阻率范围在1 000～1 800Ω·m,粘土电阻率范围在50～100Ω·m,岩溶有填充物，电阻率范围在20～80Ω·m;在1号剖面Ⅰ号异常位置布设钻孔ZK5验证后，此方法可靠。钻孔资料揭露孔深28.6 m处漏水，28.5～29.8 m处掉钻，实际岩溶位置与高密度推测结果相吻合。区内寒武系下统清虚洞组上段碳酸盐岩中，岩溶发育呈串珠状分布在岩性接触面附近约30 m处，受构造控制岩溶发育方向垂直于区内的主要构造。地表水通过洼地向岩溶通道补给。研究结果证明高密度电法可以较好的揭露碳酸盐岩区溶洞发育平面位置和深度方面的信息。
2025年05期 No.216 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1043K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 刘瑾;黄建;屈永龙;丁潇;王幸龙;熊金健;马建业;
为研究川西高海拔山区堆积层粗粒土的动力压密特性，设计了不同细粒含量n、含水率w等因素下的24组粗细粒混合土试样进行动力击实正交试验，分析不同因素类型与水平对混合土压密特性的影响规律及其影响机理，基于能量演化理论揭示了动力冲击作用下混合土的压密机制。结果表明：混合土的击实曲线特征和无黏性粗粒土不同，但与细粒土类似；混合土的干密度随细粒含量的增加呈非线性衰减，随着含水率的增加呈先增大后减小的双向变化趋势，且受彼此因素的交互影响显著；混合土的最大干密度、最优含水率随细粒含量分别呈单调递增和递减趋势，二者关系可由幂函数表示；混合土的压密特性是由颗粒结构和水分环境等内因以及冲击荷载等外因共同决定的，其动力压密过程是夯锤势能与动能之间转化——夯锤和混合土能量传递——土颗粒位移与破碎耗散能量的综合过程，本质上是不同物质间及其内部的能量时空演化机制。
2025年05期 No.216 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 773K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 贾聿颉;唐晋;王俊智;张旭;涂淼洋;
土石混合体(SRM))是一种由“石”和“土”两种材料组成的混合材料，目前的研究多集中于“石”的含量、粒径、形态对SRM的力学特性和形变特征的影响等方面，开展不同土体介质下土石混合体的力学特性研究，具有实际意义。为了摸清不同土体介质下土石混合体力学特性，基于一组真实材料数据，构建了SRM三维随机模型，通过开展不同的“土”体介质下SRM试样的三轴压缩数值试验，研究了不同“土”体介质对土石混合体(SRM)力学特性的影响。结果表明：土体介质为无黏性土时，SRM试样表现出应变硬化的特性，且随着围压的增加，愈加明显；土体介质为有黏性土时，随着围压的增加，SRM试样的力学特性从应变软化转变为应变硬化，低围压下，土体介质的黏聚力、摩擦角均对SRM试样的强度有影响；中高围压下，SRM试样的强度主要受“土”体介质摩擦角的影响；随着土体介质的黏聚力逐步增加，摩擦角逐渐减小，对应的SRM试样的黏聚力也逐步增加，摩擦角逐渐减小；在低围压作用下，土体介质的黏聚力越大，SRM试样抗剪强度越大；在高围压作用下，土体介质的摩擦角越大，SRM试样抗剪强度越大。
2025年05期 No.216 81-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 632K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 荣学文;张奥;廖红建;党涛;李杭州;吴征;
为了研究黄土地区桩与土的界面摩擦特性，依据黄土的物理力学性质和工程实际，确定不同土层深度处的最优界面摩擦角δ,引入土层深长比s定量分析对界面摩擦角δ的影响，提出桩与黄土界面摩擦角和深长比的函数关系式，同时引入摩阻力修正系数α对黄土地区桩侧摩阻力公式进行分段修正，并结合工程实例进行验证。结果表明：在黄土地区，桩土最优界面摩擦角与土层深长比呈二次多项式关系；摩阻力修正系数与深长比有关，通过工程实测数据发现桩侧摩阻力沿桩身分布存在一拐点s=s_0;当s<s_0时，修正系数和深长比的函数关系式为幂函数形式，当s≥s_0时，修正系数和深长比的函数关系式为指数函数形式；并结合某客运专线工程实例对修正系数进行求解验证，得到修正后的桩侧摩阻力计算公式。研究成果可为黄土地区桩基工程实际应用提供参考。
2025年05期 No.216 86-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1970K] [下载次数：25 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 姜建伟;刘艳领;刘志斌;张宁;祝艳波;
为解决厂坝区岩体渗漏和渗透稳定问题，研究岩体渗透性至关重要，其与岩性、岩体结构、风化程度、岩体完整性、地应力、构造发育程度等因素密切相关。以陕西省汉中市勉县为研究背景，该地区发育的侵入岩性主要为花岗岩，本次以弱、微风化花岗岩为研究对象，基于钻孔压水试验成果，采用统计学原理、数据分析及曲线拟合方法。结果表明：该区域花岗岩压水试验P～Q曲线类型主要为C(扩张)型、B(紊流)型、A(层流)型；弱风化平均透水率一般约1.0～2.0 Lu,平均渗透系数为10~(-5) cm/s量级，属弱透水级别；微风化平均透水率一般约0～1.0 Lu,平均渗透系数为10~(-6) cm/s量级，属微透水级别。岩石风化程度与RQD成正相关；岩体渗透系数与地应力呈负自然指数函数关系。研究结果为本地区及其他花岗岩地区坝址选择、合理布置防渗排水系统、优化工程设计提供依据。
2025年05期 No.216 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 587K] [下载次数：29 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 党军平;张茂晨;徐新文;李林隆;
为了应对高原地区复杂环境条件下隧道爆破施工中高海拔、缺氧、寒冷及生态脆弱等环境挑战，通过某高原隧道现场试验，对爆破孔径、装药量、孔距及起爆顺序等关键参数进行优化调整，提出适用于高原隧道特点的爆破参数设计方法。结果表明：低氧和寒冷气候使得爆破能量的释放效率降低，破碎效果减弱，生态脆弱性使得爆破对环境需产生较小干扰；通过增大孔径、增加装药量、缩短孔距、采用延时起爆等措施能显著提高围岩稳定性、降低超欠挖和环境扰动；所采用的优化爆破方案使得平均超挖量降低了41.3%,验证表明该爆破参数设计方法可行、有效，并发现超挖随周边孔间距的增加而增加，随孔径的增加先减小后增加。研究结果可为今后高原隧道的爆破施工提供参考。
2025年05期 No.216 98-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 606K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ]