剪切作用下土石混合料的颗粒破碎演化规律

作     者：涂义亮 李军 柴贺军 刘新荣 TU Yiliang;LI Jun;CHAI Hejun;LIU Xinrong

作者机构：重庆交通大学省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室重庆400074 重庆交通大学重庆400074 招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067 重庆大学重庆400045 

基　　金：国家自然科学基金项目(51808083) 中国博士后科学基金项目(2020M673110) 重庆市教委科学技术研究项目(KJQN201800713) 省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室开放基金(SKLBT-19-011) 

出 版 物：《铁道工程学报》 (Journal of Railway Engineering Society)

年 卷 期：2022年第39卷第3期

页      码：19-25,45页

摘      要：研究目的:铁路、机场、公路等路基填方中的土石混合料在一定应力条件下会发生颗粒破碎,从而造成相应的填方工程产生变形和稳定性问题。已有研究大多关注剪切破坏后的颗粒破碎特征,而对剪切过程中的颗粒破碎演化规律研究较少。针对该问题,本文采用配备声发射采集系统的大型直剪试验机分别对6种含石量和3种块石强度的土石混合料开展6种法向压力下的剪切试验研究。研究结论:(1)剪切完成后的AE总计数与颗粒相对破碎率呈线性增长关系,证明声发射技术在土石混合料颗粒破碎演化规律的研究中是可行的;(2)土石混合料在剪切过程中的颗粒破碎先后经历无破碎阶段、初始破碎阶段、破碎增长阶段、破碎稳定阶段、残余破碎阶段5个典型演化阶段,相应的应力应变状态分别进入弹性阶段、弹塑性过渡阶段、弹塑性阶段、峰值强度阶段和塑性破坏阶段;(3)当法向压力增大、或含石量升高、或块石强度降低时,无破碎阶段和残余破碎阶段持续时间越短,初始破碎阶段、破碎增长阶段、破碎稳定阶段总持续时间越长;(4)土石混合料和岩体在剪切过程中的声发射特征差别显著,根本原因是物质组成的连续性不同;(5)本研究结果可为土石混合料颗粒破碎问题的研究提供新思路。

主 题 词：土石混合料 颗粒破碎 含石量 直剪试验 声发射 

学科分类：08[工学] 0818[工学-交通运输类] 080104[080104] 0903[农学-动物生产类] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1006-2106.2022.03.004

馆 藏 号：203111632...