級(jí)配碎石CBR數(shù)值試驗(yàn)方法及其應(yīng)用.pdf

1、級(jí)配碎石屬典型的顆粒性材料,物理力學(xué)特性復(fù)雜,采用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論和常規(guī)的室內(nèi)試驗(yàn)手段難以從本質(zhì)上揭示其復(fù)雜的力學(xué)性狀和破壞機(jī)理。因此,論文應(yīng)用PFC2D構(gòu)建級(jí)配碎石CBR數(shù)值試驗(yàn)方法,在對(duì)其可靠性驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,分析微力學(xué)參數(shù)和試驗(yàn)條件對(duì)其影響規(guī)律,研究單規(guī)格粗集料、合成粗集料、單規(guī)格細(xì)集料、合成細(xì)集料和粗細(xì)混合集料的密實(shí)度和CBR規(guī)律,進(jìn)而提出強(qiáng)嵌擠骨架密實(shí)級(jí)配,主要結(jié)論如下:
　　 (1)分析了級(jí)配碎石CBR的細(xì)觀機(jī)制,結(jié)果

2、表明:隨著壓頭貫入量的增大,集料的位移矢量呈錐形向下方擴(kuò)展,細(xì)觀接觸力在壓頭處集中后向試件底部擴(kuò)展；壓頭對(duì)試件的貫入作用主要體現(xiàn)在垂直方向,對(duì)水平方向的影響不大；壓頭并非僅擾動(dòng)試件的表層集料,對(duì)深層集料的影響亦很顯著；
　　 (2)分析了試驗(yàn)條件對(duì)級(jí)配碎石CBR數(shù)值試驗(yàn)的影響,結(jié)果表明:加載速率對(duì)CBR數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果影響不大；CBR值隨著壓頭直徑、試件直徑和試件高度的增大而降低；當(dāng)試件高度和直徑均大于15cm時(shí),試件尺寸對(duì)CBR數(shù)

3、值試驗(yàn)結(jié)果影響不顯著。在此基礎(chǔ)上,提出了級(jí)配碎石CBR數(shù)值試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件:加載速率為1～3mm／min、壓頭尺寸為Φ5cm、試件尺寸為Φ15cm×h15cm；
　　 (3)分析了微力學(xué)參數(shù)對(duì)CBR數(shù)值試驗(yàn)的影響,結(jié)果表明:隨著摩擦系數(shù)的增大,CBR曲線逐漸趨于平緩且CBR值增大,但當(dāng)其大于0.7后,這種變化趨勢(shì)漸不明顯；相比于摩擦系數(shù),剪切模量對(duì)CBR曲線形態(tài)影響不大,但CBR值隨著剪切模量的增大而呈線性增長(zhǎng)；泊松比對(duì)CBR

4、數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果影響不大。在此基礎(chǔ)上,提出了一種快速準(zhǔn)確的微力學(xué)參數(shù)標(biāo)定方法；
　　 (4)以河南浚縣石灰?guī)r碎石為例對(duì)強(qiáng)嵌擠骨架密實(shí)級(jí)配的力學(xué)性能進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明:由該級(jí)配組成的級(jí)配碎石的CBR值和抗壓強(qiáng)度分別為規(guī)范級(jí)配的1.16倍和1.12倍以上,證明了其具有良好的力學(xué)性能。
　　 此外,論文應(yīng)用PFC2D初步構(gòu)建了級(jí)配碎石三軸數(shù)值試驗(yàn)方法、直剪數(shù)值試驗(yàn)方法和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度數(shù)值試驗(yàn)方法,并通過室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證了其可