顆粒級配對粗粒土強度與變形特性影響的研究*

陳 鋮劉小清羅正東寧志強

（①湘潭大學土木工程與力學學院 湘潭 411105）

（②巖土力學與工程國家重點實驗室，中國科學院武漢巖土力學研究所 武漢 430071）

顆粒級配對粗粒土強度與變形特性影響的研究*

陳 鋮①②劉小清①羅正東①寧志強①

（①湘潭大學土木工程與力學學院 湘潭 411105）

（②巖土力學與工程國家重點實驗室，中國科學院武漢巖土力學研究所 武漢 430071）

采用三維顆粒流軟件PFC3D的內置FISH語言，進行二次開發，模擬粗粒土級配，建立一個研究高鐵填方路基粗粒土變形特性的顆粒流模型。通過粗粒土三軸試驗，標定了表征粗粒土細觀力學性質的模型參數，并驗證了模型的有效性。考慮粗粒土曲率系數和不均勻系數對顆粒級配的影響，模擬并研究了5種不同級配下粗粒土在3種不同圍壓下的變形特性。試驗結果表明，曲率系數對粗顆粒土變形特性影響較大，當其有效粒徑與中值粒徑及限制粒徑的差距過大時，粗粒土中顆粒填充及致密性將變差，變形增大，強度降低。以較大曲率系數與較大不均勻系數組合的粗粒土受力性能較好，但此種級配的粗粒土壓縮性大。級配良好且不均勻系數較大，其應力鏈分布越均勻，顆粒的擠壓效果越顯著，力的傳遞和分配也越均勻。

粗粒土 曲率系數 不均勻系數 應力鏈

0 引 言

粗粒土泛指沖洪積砂卵石、采挖堆石、礫質土以及各種軟巖分化料。目前，在高速鐵路填方路基中，填料一般采用粗顆粒填料。根據郭慶國（1998）在文獻中的結論，粗顆粒是指粒徑5mm以上的顆粒。……