本文關鍵詞： 土力學 土石混合體 顆粒流 碎石形狀 力學特性　出處：《巖石力學與工程學報》2015年S1期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：土石混合體作為土體和碎石的混合體,其宏觀力學特性與碎石特性密切相關。采用試驗研究和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對土石混合體的力學特性進行研究�；贔ISH語言開發(fā)顆粒流的多邊形碎石生成模塊,通過室內(nèi)試驗校核顆粒流模型的細觀參數(shù),建立土石混合體雙軸試驗模型。提出以形狀因子m作為衡量碎石磨圓度的指標,對碎石形狀進行了量化。研究了碎石含量、強度、形狀對土石混合體力學特性影響,探討碎石對土體強度提高的細觀原因,揭示土石混合料的強度指標隨各主要影響因素的變化趨勢。結(jié)果表明:碎石含量和強度越高,混合體的強度也越高,當含石量小于40%時,土石混合體的力學特性受土體主導;內(nèi)摩擦角隨著碎石含量增加而增大,而黏聚力卻在減小;隨著形狀因子的增大,強度降低,黏聚力和內(nèi)摩擦角均減小;土石混合體中應力分布不均,在碎石含量較高時,碎石形成骨架效應,承擔了主要荷載。
[Abstract]:As a mixture of soil and gravel, the macroscopic mechanical properties of soil-rock mixture are closely related to the gravel properties. The method of combining experimental research with numerical simulation is adopted. Based on FISH language, the polygonal gravel generation module of particle flow is developed, and the mesoscopic parameters of particle flow model are checked through laboratory tests. The biaxial test model of soil-rock mixture is established. The shape factor m is proposed as the index to measure the roundness of gravel wear. The shape of crushed stone is quantified. The content and strength of crushed stone are studied. The influence of shape on the mechanical properties of soil-rock mixture is discussed, and the causes of the increase of soil strength by gravel are discussed. The results show that the higher the gravel content and strength, the higher the strength of the mixture, when the content of stone is less than 40. The mechanical properties of soil-rock mixture are dominated by soil. The internal friction angle increases with the increase of gravel content, but the cohesion force decreases. With the increase of the shape factor, the strength decreases, the cohesion force and the internal friction angle decrease. The stress distribution in the mixed soil and rock is uneven. When the content of crushed stone is high, the gravel forms skeleton effect and bears the main load.
【作者單位】： 中國科學院武漢巖土力學研究所巖土力學與工程國家重點實驗室;
【基金】：國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973)項目(2011CB710602) 中國科學院重點部署項目(KZZD-EW-05) 國家自然科學基金重點項目(51139004)
【分類號】：TU43
【正文快照】： 1引言土石混合體是一種土體與碎石的混合物[1]。天然形成的土石混合體多為殘坡積物、崩坡積物和沖洪積物等,在三峽庫區(qū)[2-3],川西及青藏高原,東南沿海福建、香港等地區(qū)廣泛分布[4-6]。在工程建設過程中的土石壩、礦山開采產(chǎn)生的尾礦壩、排土場、碎石土地基、路基也存在大量的

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 曾遠;周健;;砂土的細觀參數(shù)對宏觀特性的影響研究[J];地下空間與工程學報;2008年03期

2 孔祥臣,陳謙應,賈學明;土石混合料振動擊實試驗的PFC~(2D)模擬研究[J];重慶交通學院學報;2005年01期

3 廖秋林;李曉;郝釗;王思敬;吳碩;赫建明;;土石混合體的研究現(xiàn)狀及研究展望[J];工程地質(zhì)學報;2006年06期

4 武明;土石混合非均質(zhì)填料力學特性試驗研究[J];公路;1997年01期

5 張維全;魏星;周適;何成勇;;級配碎石室內(nèi)大型剪切試驗性能研究[J];中外公路;2009年02期

6 曹光栩;徐明;宋二祥;;土石混合料的力學特性[J];華南理工大學學報(自然科學版);2010年11期

7 成國文;赫建明;李曉;狄?guī)妥?李守定;;土石混合體雙軸壓縮顆粒流模擬[J];礦冶工程;2010年04期

8 譚儒蛟;胡瑞林;劉衡秋;李志祥;曾如意;;虎跳峽工程區(qū)松散堆積體原位直剪試驗研究[J];煤田地質(zhì)與勘探;2005年06期

9 陳建峰;李輝利;周健;;黏性土宏細觀參數(shù)相關性研究[J];力學季刊;2010年02期

10 徐文杰;胡瑞林;;土石混合體概念、分類及意義[J];水文地質(zhì)工程地質(zhì);2009年04期

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 孟云偉;肖文;柴賀軍;賈學明;;柔性石籠擋墻變形受力的PFC~(2D)數(shù)值模擬[J];地下空間與工程學報;2007年02期

2 孟云偉;肖世洪;柴賀軍;曾舜;;隧道開挖中破碎帶支護的顆粒離散元模擬研究[J];地下空間與工程學報;2007年04期

3 徐金明;王國珍;王同興;;由試驗視頻圖像計算加筋砂土位移場[J];地下空間與工程學報;2010年06期

4 郭捷;馬鳳山;趙海軍;魏愛華;;巖土體現(xiàn)場水平推剪試驗裝置的應用及改進探討[J];地下空間與工程學報;2011年06期

5 舒志樂;劉�？h;梁寧慧;李月;王道良;;基于數(shù)字圖像處理的土石體粗料分形特性研究[J];地下空間與工程學報;2012年03期

6 程國棟;孫志忠;牛富俊;;“冷卻路基”方法在青藏鐵路上的應用[J];冰川凍土;2006年06期

7 楊麗君;孫斌祥;劉琦;徐祖;;碎(塊)石路堤孔隙空氣對流運動的Darcy定律適用性[J];冰川凍土;2007年01期

8 俞祁浩;錢進;吳青柏;張建明;崔偉;谷偉;;青藏高等級公路試驗工程設計研究[J];冰川凍土;2009年05期

9 俞祁浩;錢進;游艷輝;胡俊;郭磊;;塊石路基對流特性實驗研究[J];冰川凍土;2012年02期

10 郭長寶;李海華;陳溪華;和勇;歹家文;張能;;滇西芒棒盆地芒棒組碳質(zhì)粉砂巖的工程地質(zhì)特性[J];吉林大學學報(地球科學版);2012年04期

相關會議論文 前10條

1 油新華;李曉;何剛;;土石混合體的隨機結(jié)構模型及其生成技術研究[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所二○○三學術論文匯編·第三卷(地球環(huán)境·工程地質(zhì)與災害)[C];2003年

2 徐文杰;岳中琦;胡瑞林;;基于數(shù)字圖像的土、巖和混凝土內(nèi)部結(jié)構定量分析和力學數(shù)值計算的研究進展[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所2007學術論文匯編(第七卷)[C];2008年

3 ;Study on the mesostructure and mesomechanical characteristics of the soil-rock mixture using digital image processing based finite element method[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所2008學術論文匯編[C];2009年

4 廖秋林;李曉;朱萬成;;基于數(shù)碼圖像土石混合體結(jié)構建模及其力學結(jié)構效應的數(shù)值分析[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所第十屆（2010年度）學術年會論文集(下)[C];2011年

5 張年學;李曉;赫建明;顧金略;;無法向荷載推剪試驗的解析與應用[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所第十屆（2010年度）學術年會論文集(下)[C];2011年

6 廖秋林;李曉;李守定;;土石混合體重塑樣制備及其壓密特征與力學特性分析[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所第十屆（2010年度）學術年會論文集(下)[C];2011年

7 王學良;張路青;呂繼祥;曾慶利;牛健;楊志法;孫學武;;泰山經(jīng)石峪緩坡石坪片狀剝落風化的幾何特征[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所第十屆（2010年度）學術年會論文集(下)[C];2011年

8 油新華;何剛;李曉;;土石混合體的分類建議[A];2002年中國西北部重大工程地質(zhì)問題論壇論文集[C];2002年

9 李寧;高岳;;透明砂土三軸試驗的顆粒流模擬[A];2011年全國工程地質(zhì)學術年會論文集[C];2011年

10 孟云偉;柴賀軍;;隧道破碎帶開挖支護的數(shù)值模擬研究[A];中國交通土建工程學術論文集（2006）[C];2006年

相關博士學位論文 前10條

1 胡光海;東海陸坡海底滑坡識別及致滑因素影響研究[D];中國海洋大學;2010年

2 陶高梁;巖土多孔介質(zhì)孔隙結(jié)構的分形研究及其應用[D];武漢理工大學;2010年

3 鄧華鋒;庫水變幅帶水—巖作用機理和作用效應研究[D];武漢大學;2010年

4 宋晶;分級真空預壓法加固高粘性吹填土的模擬試驗與三維顆粒流數(shù)值分析[D];吉林大學;2011年

5 王雯璐;側(cè)填荷載對高填方涵洞地基承載力的影響[D];吉林大學;2011年

6 陳榕;土工格柵加筋特性及其加筋結(jié)構計算方法研究[D];大連理工大學;2011年

7 徐望國;加筋強風化軟巖粗粒土路堤填料工程性質(zhì)及應用研究[D];中南大學;2010年

8 陳濤;山區(qū)機場高填方地基變形及穩(wěn)定性研究[D];鄭州大學;2010年

9 王智超;高填方路堤流變沉降本構模型及其計算方法研究[D];湘潭大學;2011年

10 王光進;超高臺階排土場散體介質(zhì)力學特性及邊坡穩(wěn)定性研究[D];重慶大學;2011年

相關碩士學位論文 前10條

1 杜俊;云南某露天礦山散體物料力學性能及工程應用研究[D];昆明理工大學;2010年

2 敖國棟;道砟變形特性的DDA方法研究[D];北京交通大學;2011年

3 明鋒;壩基開挖爆破的巖體損傷試驗研究[D];武漢理工大學;2011年

4 劉靜;堆積體路基穩(wěn)定性模型試驗與數(shù)值分析[D];長安大學;2011年

5 王巧;四川紅層機場挖方區(qū)土石比定量分析方法研究[D];成都理工大學;2011年

6 楊圣楓;利用三維隨機模型分析瀝青混合料的力學行為[D];華中科技大學;2010年

7 張宏明;非飽和土石混合體的力學特性左變形破壞機制研究[D];長江科學院;2011年

8 王家成;巴東高切坡碎石土抗剪強度參數(shù)試驗研究及工程應用[D];三峽大學;2011年

9 黃大維;戈壁地區(qū)高速鐵路路基填料控制標準及檢測技術研究[D];蘭州交通大學;2011年

10 梁維;曼家寨排土場散體巖石物料力學特性研究[D];昆明理工大學;2011年

【二級參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張少軍;王東;李元沛;;公路隧道淺埋段的地質(zhì)災害分析及施工技術[J];地下空間與工程學報;2007年S2期

2 程國棟,何平;多年凍土地區(qū)線性工程建設[J];冰川凍土;2001年03期

3 馮文杰,李東慶,馬巍,張魯新;不同邊界條件對多年凍土上限影響的模型試驗研究[J];冰川凍土;2001年04期

4 馬巍,程國棟,吳青柏;多年凍土地區(qū)主動冷卻地基方法研究[J];冰川凍土;2002年05期

5 竇明健,胡長順,何子文,張永清;青藏公路多年凍土段路基病害分布規(guī)律[J];冰川凍土;2002年06期

6 孫斌祥,徐，

本文編號：1451023