基于亚塑性本构模型的碎石路基渗透变形研究

孙子元, 唐扬, 赵建永, 樊璇

长江科学院院报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (6) : 86-92.

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长江科学院院报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (6) : 86-92. DOI: 10.11988/ckyyb.20200297
岩土工程

基于亚塑性本构模型的碎石路基渗透变形研究

  • 孙子元1, 唐扬2,3, 赵建永1, 樊璇1
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Research on the Influence of Permeability on Deformation of Gravel Subgrade by a Hypoplastic Constitutive Model

  • SUN Zi-yuan1, TANG Yang2,3, ZHAO Jian-yong1, FAN Xuan1
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摘要

准确分析渗透作用下路基碎石填料内部结构及相关参数的变化情况是评价路基稳定性的重要前提。以水布垭灰岩破碎料为母料,通过筛分试验和击实试验制备了3种不同压实度的样品。采用渗透变形试验,探明渗透作用对碎石土中细颗粒流失的影响,以及渗透变形情况。采用大型三轴试验,获取极端渗透作用前后碎石土体强度和变形参数的变化情况。将亚塑性本构模型嵌入ABAQUS软件中,描述了碎石填料颗粒流失前后碎石土体的应力-应变关系,计算了碎石路基颗粒流失前后的沉降变形。研究结果可以为碎石路基的工程设计及渗透变形计算提供参考。

Abstract

It is an important premise of evaluating the stability of embankment foundation to analyze accurately the changes of internal structure and parameters of gravel soil materials under the action of permeability. With the crushing rock aggregates of limestone at Shuibuya project as the parent material, we prepared three groups of specimens with varied compactness by sieving test and compaction test. Through permeability deformation test, we investigated the effect of permeability on the loss of fine particles in the gravel soil and the permeability-induced deformation. By large scale triaxial test, we obtained the changes in strength and deformation parameters of gravel soil before and after extreme permeability action. Furthermore, we embedded the hypoplastic constitutive model into ABAQUS software to describe the stress-strain relationship of gravel soil before and after particle loss and calculated the settlement deformation before and after particle loss. The results can be used as reference for the engineering design for embankment foundation and calculation for permeability deformation.

关键词

碎石路基 / 渗透变形 / 大型三轴试验 / 亚塑性本构模型 / 路基稳定性

Key words

gravel subgrade / permeability-induced deformation / large scale triaxial test / hypoplastic constitutive model / embankment foundation stability

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孙子元, 唐扬, 赵建永, 樊璇. 基于亚塑性本构模型的碎石路基渗透变形研究[J]. 长江科学院院报. 2021, 38(6): 86-92 https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200297
SUN Zi-yuan, TANG Yang, ZHAO Jian-yong, FAN Xuan. Research on the Influence of Permeability on Deformation of Gravel Subgrade by a Hypoplastic Constitutive Model[J]. Journal of Changjiang River Scientific Research Institute. 2021, 38(6): 86-92 https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200297
中图分类号: TU411.4   

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基金

国家自然科学基金项目(51979009)

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