Моделирование поведения аллювиальных и взорванных карьерных каменных материалов

Два типа моделируемых каменных материалов были отобраны на площадках плотин Ренука в штате Химачал-Прадеш, Индия, и Салма в Афганистане. Каменный материал, отобранный на площадке плотины Ренука, имеет округлую или субокруглую форму, тогда как материал с площадки плотины Салма характеризуется угловатой или субугловатой формой. Максимальный размер частиц каменного материала в натурной гранулометрии превышает 1 000 мм. Поэтому для проведения лабораторных испытаний и моделирования поведения натурный каменный материал обоих объектов был уменьшен до максимальных размеров частиц (dmax) 25, 50 и 80 мм с использованием метода параллельной гранулометрии. Для каменных материалов обоих объектов были проведены трехосные испытания на сжатие и испытания индексных свойств; представлены полученные результаты. По результатам трехосных испытаний установлено, что поведение обоих материалов при деформировании является нелинейным, неупругим и зависящим от напряжений. На начальной стадии сдвига материалы уплотняются, а при дальнейшем сдвиге проявляют дилатансию. Установлено, что значение ϕ для аллювиального каменного материала увеличивается с ростом dmax, тогда как для взорванного карьерного каменного материала наблюдается обратная тенденция, что демонстрирует важность типа материала. Поведение моделируемых каменных материалов обоих объектов при изменении напряжений, деформаций и объема было предсказано с использованием иерархической одноповерхностной модели (HISS), основанной на теории упругопластичности, и сопоставлено с результатами лабораторных испытаний. Сравнение показало близкое соответствие между результатами. Таким образом, поведение обоих типов каменных материалов может быть успешно охарактеризовано с помощью модели HISS.