填石路基大粒径填料特性试验研究
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摘要
填石路基中使用的大粒径填料的性质具有很多特殊性,这些性质给设计、施工以及检测带来了问题,针对这些问题,已经有很多学者对其进行了研究,但是到目前为止还没有比较完整的理论。
本文以“结合贵阳至广州铁路硬质岩石填料填筑路堤关键技术研究”为依托,对大粒径填料的性质进行研究,室内试验包括9组筛分试验和27组击实试验,在这些试验及其数据处理过程中引入了相似级配法、系列延伸法、岩石分形等理论。结合现场碾压的检测结果,提出了影响压实效果的填料方面因素。
碎石类填料不同于连续体材料,本文利用离散元软件PFC2D对填料进行了模拟,分析了碎石类的散粒体类材料在受力时所表现出来的性质,包括力的传递、裂缝的发展、剪切带的形成等,通过这些性质,可以得到材料破坏时的位置、破坏时的应变等。
Because of the special nature of the large particle size fillers in in rock-filled embankment, it takes a series of problem to the design, construction and testing. To solve these problems, many researchers were committed to it. But there are no more complete theory by now.
Combination of Guiyang to Guangzhou railway with rock-filled embankment key technology research, The nature of large particle size fillers were studied in this paper, contain size analysis and compaction test. In this process are introduced Method of similar grading、Series extension method、The rock fractal theory etc. Combined with the field rolling test results compaction, Puts forward the factors affecting compaction effect of large particle size of filler.
Different from continuum material, in this paper uses pfc2d based on Distinct Element Method (DEM) to simulate the nature of the packing, analyses the nature of the material shown under compression conditions, including the models of force transfer、the formation of shear band the development of the crack etc.
本文以“结合贵阳至广州铁路硬质岩石填料填筑路堤关键技术研究”为依托,对大粒径填料的性质进行研究,室内试验包括9组筛分试验和27组击实试验,在这些试验及其数据处理过程中引入了相似级配法、系列延伸法、岩石分形等理论。结合现场碾压的检测结果,提出了影响压实效果的填料方面因素。
碎石类填料不同于连续体材料,本文利用离散元软件PFC2D对填料进行了模拟,分析了碎石类的散粒体类材料在受力时所表现出来的性质,包括力的传递、裂缝的发展、剪切带的形成等,通过这些性质,可以得到材料破坏时的位置、破坏时的应变等。
Because of the special nature of the large particle size fillers in in rock-filled embankment, it takes a series of problem to the design, construction and testing. To solve these problems, many researchers were committed to it. But there are no more complete theory by now.
Combination of Guiyang to Guangzhou railway with rock-filled embankment key technology research, The nature of large particle size fillers were studied in this paper, contain size analysis and compaction test. In this process are introduced Method of similar grading、Series extension method、The rock fractal theory etc. Combined with the field rolling test results compaction, Puts forward the factors affecting compaction effect of large particle size of filler.
Different from continuum material, in this paper uses pfc2d based on Distinct Element Method (DEM) to simulate the nature of the packing, analyses the nature of the material shown under compression conditions, including the models of force transfer、the formation of shear band the development of the crack etc.
引文
[1]周应新,赵剑.填石路堤在山区公路建设中的应用.交通标准化,2005,6
[2]赵向阳.山区填石路堤修筑技术的发展与展望.公路交通技术,2008,2
[3]铁道部第一勘察设计院,铁路路基设计规范(TB10001--2005),北京：中国铁道出版社,2005
[4]中交集团第一公路工程局有限公司,公路路基施工技术规范(JTG F10—2006),北京：人民交通出版社,2006
[5]王康臣.填石路堤在高速公路中的应用研究.广东公路交通,1999,4(60)：17-22
[6]蒋过澄,溥志安.混凝土面板坝工程[M].武汉：湖北省科学技术出版社,1997.
[7]黄少雄,郑治.京珠高速公路坚硬石料填石路堤的修筑试验.公路交通技术,2000,2,15-20
[8]周立新,黄晓波.机场高填方工程中填料试验研究.施工技术,2008,10,81-93
[9]冯文生,郑治.大粒径填料工程特性的试验和研究.公路交通技术,2004,2,1-4
[10]吕鹏,郝中海,崔江余.路堤填筑中的填石料工程性能研究.西部探矿工程,2004,4,135-137
[11]Marsal R J. Large-scale testing of rockfill materials[J].Journal of soil Mechanics and Foundation Division, American Society of Civil Engineering,1967,93(2):27-43
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[13]粗粒材料の变形と强度编集委员会.粗粒材料の变形と强度[M].日本：土质工学会,1986.
[14]刘汉龙.江苏宜兴抽水蓄能电站坝料试验研究[R].南京：河海大学,2000
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[16]Marachi, N D., Chan,C.K. Evaluation of Properties of Rockfill Materials.Prop. of the ASCE,Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division, Vol.98,NO SMI,1972
[17]张启岳,司洪洋.粗粒土大型三轴压缩试验的强度与应力-应变特性.水利学报,1982,9
[18]郭国庆,关于粗粒土应力应变特性及非线性参数试验研究,水利学报,1983.11
[19]郭国庆,粗粒土抗剪强度特性及非线性参数的试验研究,第六届土力学及基础 工程学术会议论文集,中国建筑工业出版社,1991,5
[20]郭国庆,关于粗粒土的抗剪强度特性的试验研究,水利学报,1987,5
[21]De.Mello, V.B.B(1977). Reflection on decisions of practical significance toembankment dom construction,17th Rankine lecture. Geoteohnigue.27.No3
[22]何兆益,碎石基层防止半刚性路面裂缝及其路用性能研究[D],东南大学,1997
[23]Davitt Sean. Irish Experience in the Use of Unbound Aggregates in Roads 1970-2000 [A].Unbound Aggregates in Road Constuuction[M].2000
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[28]蒙进,屈智炯.高围压下冰渍土的颗粒破碎及应力应变关系[J].成都科技大学学报,1989,43(1)：17-22
[29]郭熙灵,文丹译,粗粒料的现场试验.中国水利水电出版社(日本土质工学会)
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[34]沈珠江,赵魁芝.堆石坝流变变形的反馈分析[J].水利学报,1998,6(6)：1-6.
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[36]郭庆国.粗粒土的工程特性及应用[M].黄河水利出版社,1998.
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[50]范卫锋.分形理论在岩石力学中的应用[D].武汉理工大学,2005.
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[59]佟丽欣.宕渣路堤压实特性的试验研究及数值分析[D].上海交通大学,2008.
[60]杜明芳,张昭,周健.筒仓压力及其流态的颗粒流数值模拟[J].特种结构,2004,21(4)：39-41.
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