粗粒料强度和变形的大型三轴试验研究

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1、第25卷第10期岩土力学Vol.25No.102004年10月RockandSoilMechanicsOct.2004文章编号：1000-7598-(2004)10-1575-06粗粒料强度和变形的大型三轴试验研究1112秦红玉，刘汉龙，高玉峰，戴鹏飞（1.河海大学岩土工程研究所，江苏南京210098；2.江苏省交通规划设计院，江苏南京210065）摘要：通过大型三轴试验，对高低围压下粗粒料的应力应变特性、抗剪强度、内摩擦角和颗粒破碎特性进行了对比分析，并探讨了不同泥岩含量对堆石坝料强度的影响。结果表明：中高围压下粗

2、粒料表现出应变硬化特性和剪缩，强度包线和不同围压下的最大主应力比与剪胀率的关系近似为线性，而低围压下主要表现为应变软化和剪胀，抗剪强度包线等表现为非线性。随着围压的增加，主应力比降低、颗粒破碎率增大、内摩擦角减小。泥岩含量的增加使颗粒表面的摩擦阻力与粒间的咬合力减弱，导致抗剪强度降低。关键词：粗粒料；大型三轴试验；强度和变形特性；颗粒破碎；含泥量中图分类号：TU454文献标识码：AResearchonstrengthanddeformationbehaviorofcoarseaggregatesbasedonlarg

3、e-scaletriaxialtests1112QINHong-yu,LIUHan-long,GAOYu-Feng,DAIPeng-fei(1.ResearchInstituteofGeotechnicalEngineering,HohaiUniversity,Nanjing210098,China;2.TransportationPlanningandDesignInstituteofJiangsuProvince,Nanjing210065,China)Abstract:Thestress-strainrelat

4、ionship,strengthandparticlebreakagepropertiesofcoarseaggregatesunderhighandlowconfiningpressuresareanalyzeddetailedly.Theinfluenceofthecontentofmudstoneonthestrengthbehaviorofrockfillisalsostudied.Testresultsindicatethatunderhighconfiningpressurescoarseaggregat

5、esarecharacterizedbystrainhardeningandvolumetriccompression,Mohr-Coulombenvelopeandrelationshipbetweenpeakprincipalstressratioanddilatancyapproximatetolinear,whileunderlowconfiningpressurestheyexhibitstrainsoftening,volumetricdilatancyandnonlinearrespectively.W

6、iththeincreasingofconfiningpressureprincipalstressratioandinternalfrictionangledecrease,whileparticlebreakageindexincreases.Theincreasingcontentofmudstoneresultsinthedecreaseofrockfillstrength.Keywords:coarseaggregates;large-scaletriaxialtests;strengthanddeform

7、ationbehavior;particlebreakage;contentofmudstone1前言成为岩土力学研究的重要内容。近年来，随着高速铁路的发展，人们逐渐认识到研究道碴等粗粒料的力学粗粒料具有压实性能好、透水性强、填筑密度特性的重要性[11～13]。用于道碴和筑坝料的粗粒料所大、抗剪强度高、沉陷变形小、承载力高、地震荷处的应力状态和应力路径截然不同，最大的区别就载作用下不易产生液化等优良工程特性，符合就地是加载方式和围压的不同。对高速铁路路基而言，取材的条件，已在高土石坝、高速铁路路基、建筑围压通常较低，

8、典型的铁路路基法向应力通常低于物地基、海岸港湾护岸、人工筑岛等工程中得到广400kPa[12]。因此有必要对作为道碴和筑坝料的粗泛应用。自20世纪40年代以来，各国学者从仪器粒料在低围压和相对中高围压下的强度和变形特性设备、试验材料的模拟方法和尺寸效应、试验资料进行对比研究。的整理分析、强度和变形特性、渗透及渗透稳定性2试验仪器和试验方法等方面