Page 29 - 2024年第55卷第9期

实密度及抗剪强度特性，为离散元模拟提供基础；然后，建立并验证 ＲＣＣ分层施工离散元模型和抗剪
试验离散元模型；最后，分析碾压施工过程与碾压参数对 ＲＣＣ坝施工成层的影响机理。本文研究从施
工控制的角度分析 ＲＣＣ施工成层机理，可为 ＲＣＣ层间结合质量的控制提供理论依据。

２ ＲＣＣ分层碾压试验

２．１ 试验材料 采用二级配 ＲＣＣ作为分层碾压试验材料，其配合比及 ＶＣ值如表 １所示。其中，粗骨
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料为破碎的石灰岩，实测密度为 ２６８９ｋｇ?ｍ ，粒径范围为 ５～４０ｍｍ；细骨料为天然河砂，实测密度为
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２５８１ｋｇ?ｍ ，细度模数为 ３．１。
表 １ 试验用 ＲＣＣ配合比材料组成

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各部分原料组成?（ｋｇ?ｍ ）
砂 小石 中石 减水剂 引气剂 水胶比（ Ｗ?Ｃ） ＶＣ?ｓ
水 水泥 粉煤灰
＜５ｍｍ ５～＜２０ｍｍ ２０～４０ｍｍ （ ０．７％） （０．１５％）
１０１ ９４．７ １１５．７ ６９５ ７０１ ７０１ １．４７３ ０．３１１ ０．４８ ６．４

２．２ 试验方法
（１）碾压成型。将 ＲＣＣ分两层碾压，下层和上层 ＲＣＣ的层铺厚度分别为 １７和 ３８ｃｍ，试验槽长
度和宽度分别为 ２２０和 １１０ｃｍ。下层 ＲＣＣ的碾压方式为静碾 ２遍＋ 振碾 １０遍＋ 静碾 ２遍；上层 ＲＣＣ的
碾压方式为静碾 ２遍＋ 振碾 ２０遍＋ 静碾 ２遍，以模拟实际的连续浇筑施工。
（ ２）试件养护及芯样制备。将碾压完成的含层面 ＲＣＣ试件放入标准养护室，养护至 ２８ｄ龄期后利
用钻心机钻取 ３０个直径 １５０ｍｍ的 ＲＣＣ芯样；将每个芯样切割成 ３个 １５０ｍｍ高的试件，分别对应上
层本体试件、含层间结合面试件和下层本体试件。
（ ３）指标测试。对所有试件的表观密度进行统计分析，并测试上层芯样、含层面芯样的抗剪强度。
ＲＣＣ分层碾压施工模拟试验装置 ［１５］ 如图 １所示。

图 １ 大型 ＲＣＣ分层碾压施工模拟试验装置

２．３ 试验结果分析
（１）碾压沉降曲线分析。上层 ＲＣＣ振碾过程中的累计沉降曲线如图 ２所示。由图可见，累计沉降
量随碾压遍数的增加而增大，但增势逐渐趋于平缓。碾压过程可分为 ３个阶段，第 １阶段（碾压 １～３
遍），ＲＣＣ孔隙率迅速减小；第 ２阶段（碾压 ４～１６遍），孔隙率的减小幅度变缓；第 ３阶段（碾压 １７～
２０遍），孔隙率的变化趋于稳定。
（２）压实密度分析。养护 ２８ｄ的 ＲＣＣ标准试件以及碾压试验所得芯样的压实密度统计结果如表 ２

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