文摘大量研究表明,粗粒材料的强度和变形特性受初始颗粒级配(grain size distribution,简称GSD)影响显著。然而,当前关于考虑颗粒初始GSD影响的粗粒材料本构模型的研究尚不多见。通过引入能够反映颗粒破碎难易程度的初始级配指标?,将材料初始GSD和终极GSD相联系,系统地探究并阐明了?对粗粒材料峰值抗剪强度qp和峰值应变εap以及e-p平面临界状态线(critical state line,简称CSL)位置的影响机制。针对?对qp和εap影响的研究表明,随着?增加,qp降低;而εap则随着?的增加而增加。结合上述结论,以沈珠江提出的驼峰型二次曲线模型为基础,建立了考虑初始级配和围压影响的切线杨氏模量;针对?对CSL位置影响的研究显示,随着?减小,CSL向下移动的同时还会沿逆时针方向旋转。基于此结论,以临界状态土力学为框架,通过引入状态参数,建立了考虑初始级配和围压影响与状态相关的切线泊松比。对一种粗粒材料而言,该模型只用一套模型参数,且模型预测结果与试验结果较为吻合。
文摘利用改进的渗透装置试验研究了细颗粒(0.075~1 mm)含量相同时骨架颗粒组成含量不同对散粒土的管涌发生临界条件以及颗粒侵蚀流失规律的影响,结果表明:不同颗粒级配的试样在管涌发生前,水力梯度与渗流速度呈线性关系,基本符合达西定律;骨架颗粒1~2、2~3、3~5 mm 3个粒径段对管涌发展起到了阻碍作用,其中1~2 mm粒径段颗粒对管涌孔隙的堵塞作用强于另外两个粒径段颗粒;对于不同级配的骨架颗粒,其不均匀系数越大,试样的下限临界水力梯度值就越大,细颗粒越不易起动,发生管涌的时间越晚,而不同级配的骨架颗粒对试样的上限临界水力梯度影响较小。
