先期振動影響下堆石料靜力特性試驗研究

楊 貴， 馮 乾， 顏 行

（1.河海大學(xué)巖土力學(xué)與堤壩工程教育部重點試驗室，南京 210024； 2.河海大學(xué)安全與防災(zāi)工程研究所，南京 210024）

一般認(rèn)為，影響堆石料靜力特性的影響因素包括相對密度、級配、母巖材質(zhì)、顆粒形狀、顆粒破碎、圍壓等. 作為常用的控制條件和變量，圍壓、密度和級配對堆石料特性的影響已經(jīng)較為明確. 堆石料在低圍壓下表現(xiàn)為應(yīng)變軟化和先剪縮后剪脹，堆石料的初始密度較低時表現(xiàn)為剪縮和應(yīng)變硬化，初始密度較高時則表現(xiàn)為應(yīng)變軟化和剪脹，同時密度越高則其強度也越高. 堆石料大顆粒含量越多，試樣就越表現(xiàn)為應(yīng)變硬化及剪縮，細(xì)粒含量越多則越表現(xiàn)為應(yīng)變軟化和剪脹，細(xì)粒含量的增加會使強度有所降低. 顆粒形狀對于堆石料的靜力特性也有明顯影響，但由于其難以控制，相對而言研究較少，一般通過人工制備堆石顆粒和離散元數(shù)值模擬的方式開展研究. 楊貴等［1］通過人工制備三棱柱、立方體和圓柱體顆粒開展試驗，結(jié)果表明，顆粒球度越高則內(nèi)摩擦角增量越低，體積應(yīng)變的剪脹性越強. 王蘊嘉等［2］和Zhou等［3］使用離散元程序模擬不同球度的膠囊形和橢球形顆粒，也得出了球度越高則強度越低的結(jié)論. Han等［4］使用三角形、菱形、方形和六邊形的粒子簇建立數(shù)值模型，發(fā)現(xiàn)峰值強度依次增大. 顆粒破碎會改變堆石料的級配和密度，在高應(yīng)力下其對堆石料強度、變形和滲透性等造成的影響也是不可忽視的. 徐志華等［5］指出……