堆石坝是常见的挡水建筑物,其填筑材料主要为堆石料。而堆石料是非规则岩质颗粒的集合体。非规则单颗粒自身属性、排列方式、相互作用等因素会对堆石料宏观流变特性产生影响。大量室内试验结果以及长期现场观测数据显示:堆石坝在加载结束后仍处于恒定荷载作用的情况下会出现明显的流变行为。因此,当前在设计堆石坝时亟待解决的问题是控制坝体的变形量,这就需要了解堆石料的流变特性并正确合理的分析该特性对堆石坝坝体力学特性的影响。本文依托国家自然科学基金项目“颗粒接触蠕变破损对堆石料宏观流变行为的影响”(项目号11372230),以两河口灰岩为试验对象,采用室内试验的方法,研究非规则灰岩颗粒在干燥和饱水状态下的流变行为。本文主要工作如下:(1)对规则灰岩试件进行干燥和饱水状态下的单轴压缩破坏试验,掌握两种状态下灰岩的瞬时力学特性,为开展规则灰岩试件流变试验提供了试验基础。试验结果表明:水对规则灰岩试件的单轴抗压强度存在影响。(2)对干燥和饱水规则灰岩试件进行压剪流变试验,研究两种状态下灰岩的流变特点,为开展非规则灰岩单颗粒单轴压缩流变试验提供试验基础。试验结果表明:两种状态下,规则灰岩试件均未进入加速流变阶段;饱水状态下试件的轴向应变更大,初始流变阶段持续时间更长。(3)对非规则灰岩单颗粒进行干燥和饱水状态下的单轴压缩破坏试验,基于试验结果建立支持向量回归机模型,能够同时考虑形貌参数、含水量等多个因素的影响,较为准确的预测非规则灰岩单颗粒的单轴压缩破碎力,为简单预估非规则颗粒的单轴压缩破碎力提供了方法和数据参考。(4)对非规则灰岩单颗粒进行干燥和饱水状态下的单轴压缩流变试验,研究非规则灰岩单颗粒在干燥和饱水状态下的流变行为。试验结果表明:饱水状态下的非规则灰岩单颗粒和干燥状态下相比更容易进入初始流变阶段,且阶段持续时间更长,轴向流变位移更大,流变破坏强度更低。