碎石土物理特性對其力學(xué)性質(zhì)影響規(guī)律研究.pdf

1、碎石土一般由粗、細(xì)顆粒土組成，粗顆粒含量較大，是工程建設(shè)中比較常見的一類土體。由于組成成份復(fù)雜，土中固體顆粒大小差異較大，其抗壓、抗剪特性受物理特性尤其顆粒級配特征的影響明顯，即碎石土的顆粒級配在某種程度上決定著土體的力學(xué)性質(zhì)。本文依托四川雅安至康定高速公路瀘定大渡河橋橋位碎石土邊坡工程，通過大型直剪和壓縮試驗，以及PFC顆粒流數(shù)值模擬，針對該碎石土顆粒級配和含水量的變化對其抗剪和壓縮特性進(jìn)行了分析，主要研究工作及成果如下:
　　

2、1)用雅安-康定高速公路瀘定大渡河橋岸坡的碎石土作為原始土樣，配制了6種不同顆粒級配的碎石土試樣，并選擇其中兩組配制了5種不同的含水量，一共配制了14種不同的試驗土樣進(jìn)行室內(nèi)大型直剪和壓縮試驗。
　　2)隨著碎石土樣粗顆粒含量的變化，表征土體的抗剪強(qiáng)度的指標(biāo)之一內(nèi)摩擦角發(fā)生變化，而黏聚力在粗顆粒含量為58.84％時表現(xiàn)出最低值;隨著含水量變化，對試樣的內(nèi)摩擦角的有一定的影響，但對抗剪強(qiáng)度另一指標(biāo)黏聚力有比較明顯的變化。
　　

3、3)隨著粗粒的含量增加，試驗試樣的孔隙比和壓縮模量呈現(xiàn)出減小趨勢;粗顆粒的含量對碎石土試樣的壓縮系數(shù)變化影響較小，各試樣的壓縮系數(shù)均小于0.1MPa-1;隨著含水量的增加，試樣的壓縮性逐漸由低壓縮性轉(zhuǎn)向高壓縮性。
　　4)利用PFC2D顆粒流數(shù)值模擬軟件進(jìn)行了直剪試驗和壓縮實驗過程模擬，揭示了在剪切過程中剪切面上不同位置剪應(yīng)力變化規(guī)律，以及壓縮過程中不同位置的壓應(yīng)力變化規(guī)律，給出了試驗中獲得的碎石土宏觀規(guī)律和數(shù)值模擬得到的細(xì)觀規(guī)律