干密度对粉煤灰力学性质的影响

第４０卷第４期

２０１４年８月

四川建筑科学研究

ＳｉｃｈｕａｎＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ

２４７

干密度对粉煤灰力学性质的影响

吴

勇１，王

伟２，王

琛１，郑淇文１，何

鹏１

（１．四川大学水利水电学院，四川成都６１００６５；

２．四川理工学院建筑工程学院，四川自贡６４３０００）

摘要：针对粉煤灰干密度与其力学性质的关系问题，对５种不同干密度下的粉煤灰分别进行了直接剪切、压缩和渗透试验，进行了干密度与力学性质参数的关系分析。结果表明，随着干密度的增大，粉煤灰抗剪强度增大，内摩擦角呈线性增大，粘聚力亦增大，但在低干密度下增大不明显。压缩性随干密度增大而减小，压缩系数与干密度近似呈线性关系。渗透性随干密度增大而减小，渗透系数与孔隙比的关系可由泰勒公式表示。关键词：粉煤灰；干密度；力学性质；孔隙比中图分类号：ＴＵ４１１

文献标志码：Ａ

文章编号：１００８—１９３３（２０１４）０４—２４７—０３

Ｅｆｆｅｃｔｏｆｄｒｙｄｅｎｓｉｔｙ

（１．Ｓｃｈｏｏｌ

ｏｎ

ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｎｙａｓｈ

Ｑｉｗｅｎｌ，ＨＥ

６１００６５，Ｃｈｉｎａ；

ＷＵＹｏｎ９１，ＷＡＮＧＷｅｉ２，ＷＡＮＧＣｈｅｎｌ，ＺＨＥＮＧ

ｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃａｎｄＨｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＥｎｇ．，ＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖ．，Ｃｈｅｎｇｄｕ

Ｐｅｎ９１

２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｉｇｏｎｇ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｒｙｄｅｎｓｉｔｙ

ｔｅｓｔｓｗｅｒｅ

ｏｎ

６４３０００，Ｃｈｉｎａ）

ａｎｄ

ｓｅｅｐａｇｅ

ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｆｌｙａｓｈ，ｔｈｅｄｉｒｅｃｔｓｈｅａｒｔｅｓｔｓ，ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎｔｅｓｔｓ

ｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｆｏｒｆｌｙａｓｈｅｓｗｉｔｈｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｒｙｄｅｎｓｉｔｉｅｓ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｒｙｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆ

ｔｅｓｔ

ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓＷａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ

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ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｄｒｙｄｅｎｓｉｔｙ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，

ａｎｇｌｅｏｆｉｎｔｅｍａｌｆｒｉｃｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｓｌｉｎｅａｌｌｙ

ａｎｄ

ｔｈｅｃｏｈｅｓｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｓ

ｕｎｂｖｉｏｕｓｌｙ．Ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｆｌｙａｓｈｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅ

ａ

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ｄｅｎｓｉｔｙ．ＴｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｄｒｙｄｅｎｓｉｔｙＣａｎｂｅａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｂｙ

ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｆｌｙａｓｈｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｄｒｙｄｅｎｓｉｔｙ．Ｔｈｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｐｅｒｍｅａｂｉｈｔｙａｎｄ

Ｃａｎｂｅ

ｅｘｐｒｅｓｓｅｄｂｙｔｈｅｅｑｕａｔｉｏｎｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂｙＴａｙｌｏｒ．

ｖｏｉｄｒａｔｉｏ

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｌｙａｓｈ；ｄｒｙｄｅｎｓｉｔｙ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｖｏｉｄｒａｔｉｏ

０前言

迄今，经济实用的分级分期灰渣筑坝技术被广泛应用在粉煤灰贮存中。灰场一般先建初期坝，待贮灰达一定高程后在坝前库灰上用粉煤灰加高子坝贮灰，如此分级分期修建子坝直到最终坝高…。在设计分析中，粉煤灰一般分为一般碾压区或自然沉积区、坝基库灰和坝体灰，由于沉积条件与碾压程度不同，三者的干密度不同，其力学性质亦各有差异，故有必要研究粉煤灰在不同干密度下的力学性质。且粉煤灰属粉土范畴，亦有助于认识粉土干密度与力学性质的关系。

干密度对粉煤灰力学性质影响显著。李海芳【２１基于几座电厂粉煤灰的试验得出，重塑试样的

换算摩擦系数随干密度增大而增大，而原状试样试验结果非常离散；干密度与压缩系数间的关系较离散，对渗透系数未见明显影响。刘凤德旧。认为，内摩擦角、压缩系数和渗透系数与干密度近似呈线性关系，文献［４］的试验结果亦表明，内摩擦角与干密度有良好的线性关系。