水利水电技术第47卷2016年第2期细粒含量对垫层料冻胀性的影响袁俊平一，丁鹏一，蔺彦玲一，韩春雷一，王强林’(I．河海大学岩土工程科学研究所，江苏南京210098；2．河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京210098)摘要：基于对寒冷地区面板堆石坝垫层冻胀变形大小进行研究，以细粒含量为研究重点，利用自制的试验装置，进行了系列室内冻胀试验，研究了不同细粒含量、相对密度对垫层料冻胀变形的影响规律。试验发现：细粒含量较小时，试样冻胀率随相对密度增大而增大；而细粒含量较大时，试样冻胀率随相对密度的增大先增加后减小。对基于孔隙模型试验结果的分析表明：垫层料冻胀率随表观孔隙数量n的变化呈现先增大后减小的规律，即存在一个临界值n，当表观孔隙数量n超过该临界值时，垫层料冻胀率随表观孔隙数量凡的增大反而减小。提出了有效孔隙数量凡的概念和计算办法，分析试验结果显示，垫层料冻胀率随有效孔隙数量n呈单调变化趋势。关键词：垫层料；冻胀变形；细粒含量；孔隙分布doi：10．13928／j．cnki．wrahe．2016．02．006中图分类号：TV641．43文献标识码：B文章编号：1000—0860(2016)02-0027—06Impactoffineparticlecontentonfrost-heaveofcushionmaterialYUANJunping一，DINGPeng一，LINYanling一，HANChunlei一，WANGQianglin，(1．GeotechnicalResearchInstitute，HohaiUniversity，Naming210098，Jiangsu，China；2．KeyLaboratoryofMinistryofEducationforGeomechanicsandEmbankmentEngineering，HohaiUniversity，Naming210098，Jiangsu，China)Abstract：Basedonthestudyofthefrost—heavingdeformationdegreeofthecushionforconcretefacerockfilldamincoldre,on，seriesfrost—heavingexperimentinlaboratoryismadewiththeself-madeapparatusbytakenthefineparticlecontentasthestudyfocus，andthenthelawoftheimpactsfromvariousfineparticlecontentsandrelativedensitiesonthefrost—heavingdeformationofthecushionmaterialsarestudiedherein．Thestudyfindsoutthatthefrost-heavingratioincreasesalongwiththeincreaseoftherelativedensity，whenfineparticlecontentisrelativelylow；meanwhile，thefrost—heavingratioincreasesatfirstandthendecrea—sesalongwiththeincreaseoftherelativedensityforthehigherfineparticlecontent．Theanalysisbasedonporedistributionmod—eltestshowsthatthechangeofthefrost-heavingratiopresentsalawofincreasingfirstlyanddecreasinglateralongwiththechangeoftheapparentporeamountn．i．e．acriticalvaluenisthere，whentheapparentporeamountisbeyondthiscriticalvalue，thefrost—heavingratioofthecushionmaterialscontrarilydecreasesalongwiththeincreaseoftheapparentporeamountn．Therefore，theconceptoftheefectiveporeamountnanditsderivingmethodareputforward．Theanalysisandexperimentresultshowthatthefrost—heavingratioofthecushionmaterialschangesmonotonicallywiththeofefectiveporeamountn．Keywords：cushionmaterials；frost—heavingdeformation；fineparticlecontent；poredistribution1研究背景混凝土面板堆石坝的面板下设有垫层区，由砂和砾石颗粒料组成，该区不仅为面板提供均匀密实、高抗剪、低压缩的良好支撑体，同时又是坝体的第二道防渗线，一旦面板局部防渗失效，垫层将发挥WaterResourcesandHydropowerEngineeringVo1．47No，2作用，减小漏水量并保证坝体安全。然而在寒冷地区收稿日期：基金项目：作者简介：2015．．03．．12中央高校基本科研业务费专项资金(20141104914)；国家自然科学基金(51378008)。袁俊平(1975一)，男，副教授，博士。袁俊平，等∥细粒含量对垫层料冻胀性的影响建成的面板坝，存在很多垫层材料冻胀引起面板开裂、库水入渗等影响坝体正常使用的冻害现象。因此，要保证混凝土面板堆石坝在寒冷地区的正常使用，就必须对作为面板坝第二道防渗线的垫层料进行必要的冻胀性研究。大多数研究者认为，土料冻胀是孔隙水结冰后体积膨胀的结果。因...
