Experimental Study on Hydraulic Fracturing of High Asphalt Concrete Core Rock-Fill Dam

　　根据国内某高沥青混凝土心墙坝的设计情况，其局部区域的沥青混凝土发生剪胀时孔隙率有可能超出3%，本文据此进行了不同孔隙率的沥青混凝土的水力劈裂模型试验研究，针对低孔隙率水力劈裂特点开发了模型试验装置并进行了试验。试验表明，在该坝可能发生剪胀区域的水压力（0.13MPa）作用下，孔隙率为3.5%的沥青混凝土会发生水力劈裂，而孔隙率为3.0%的沥青混凝土历经近500小时试验，未发现水力劈裂迹象。根据对试验结果的数值分析，本试验沥青混凝土水力劈裂时的塑性区半径为4mm~6mm，表明该沥青混凝土在水力劈裂时相当于混凝土一类的准脆性材料，仍适用于线弹性断裂力学理论范围。本研究表明水工沥青混凝土发生剪胀后可能发生水力劈裂，将沥青混凝土一般不会发生水力劈裂的传统认识向前推进了一步。针对该研究结论，当沥青混凝土心墙坝的沥青心墙可能出现不利应力状态时，如围压较小且剪应力水平较高可能引发剪胀时，应精心设计沥青混凝土配合比，适当增加沥青含量以消除剪胀性。同时本研究结果再次表明了3%的孔隙率要求对于防渗沥青混凝土的重要性。