1、土石壩因工程性能良好、適應(yīng)性強(qiáng)以及抗震性能優(yōu)越等諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。目前，我國(guó)西南地區(qū)擬建和規(guī)劃中的高壩中主要是高土石壩，并且壩體最大高度達(dá)到300m級(jí)。然而，工程實(shí)踐表明，土石壩在竣工后水庫(kù)初次蓄水過(guò)程中上游壩殼往往發(fā)生較大的濕化沉陷，并伴隨著壩頂及上、下游壩坡出現(xiàn)較多的裂縫。上述情況的發(fā)生輕則僅對(duì)壩體造成很小的損害，重則導(dǎo)致壩坡失穩(wěn)或心墻開(kāi)裂發(fā)生滲透破壞，甚至導(dǎo)致潰壩。同時(shí)西南地區(qū)地震頻繁、烈度高，并且顆粒很細(xì)的反濾料對(duì)土質(zhì)心墻的

2、滲透保護(hù)至關(guān)重要。但是反濾料為了減弱心墻的拱效應(yīng)不能填筑太密實(shí)，同時(shí)為了能夠?yàn)V土排水又不能太疏松。因此，高土石壩滿蓄時(shí)反濾料在地震作用下的液化可能性對(duì)于心墻的影響也關(guān)系到大壩的安全。
　　國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)濕化變形的試驗(yàn)和數(shù)值分析開(kāi)展了相關(guān)的研究工作，已有的濕化模型考慮的因素不一致，并且數(shù)值分析中材料的本構(gòu)模型則以鄧肯張模型為主。然而土石壩蓄水過(guò)程的應(yīng)力路徑復(fù)雜，鄧肯-張模型難以反映筑壩料在上述復(fù)雜應(yīng)力路徑下的變形特性。此外，關(guān)于反濾料

3、的液化分析研究不多見(jiàn)，且大部分分析主要采用了總應(yīng)力的方法，難以合理評(píng)價(jià)其液化可能性。
　　本文在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51279025，51379028)、國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃集成項(xiàng)目(91215301)和新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃資助(NCET-12-0083)的支持下，開(kāi)展了以下工作:
　　(1)對(duì)新疆地區(qū)廣泛使用的西域礫巖筑壩砂礫料開(kāi)展了一系列大型三軸剪切試驗(yàn)和濕化變形試驗(yàn)，分析了西域礫巖砂礫料濕化變形的主要影響因

4、素，提出了一個(gè)基于單線法的考慮濕脹的雙曲線濕化模型，并驗(yàn)證了該模型的合理性和適用性。
　　(2)采用廣義塑性模型和本文提出的濕化模型對(duì)某瀝青混凝土心墻壩進(jìn)行了蓄水濕化變形的數(shù)值分析，分析了濕化對(duì)大壩應(yīng)力和變形的影響，并與國(guó)外同類大壩實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果表明聯(lián)合采用廣義塑性模型和濕化模型可以很好地模擬筑壩材料的濕化效應(yīng)。
　　(3)對(duì)某摻礫粘土高心墻壩的筑壩主堆石料、反濾料開(kāi)展了一系列大型和中型試驗(yàn)，標(biāo)定了筑壩材料的廣義塑