碎石对土石混合体无侧限力学特性影响研究

长江科学院院报 ›› 2015, Vol. 32 ›› Issue (11): 55-61.

碎石对土石混合体无侧限力学特性影响研究

胡伟^a，b，闵弘^a，b，陈健^a，b，盛谦^a，b

中国科学院 a.武汉岩土力学研究所；
b.岩土力学与工程国家重点实验室，武汉 430071

收稿日期:2014-06-06 修回日期:2014-10-30 出版日期:2015-11-20 发布日期:2015-11-05
作者简介:胡伟(1987-)，男，湖北应城人，博士研究生，主要从事岩土工程试验测试及理论研究，(电话)15807187905(电子信箱)827034782@qq.com。

Study on the Effect of Gravel on Unconfined Mechanical Properties of Soil-rock Mixture

HU Wei ^1,2, MIN Hong ^1,2, CHEN Jian ^1,2, SHENG Qian ^1,2

1.Institute of Rock and Soil Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430071, China ;
2. State Key Laboratory of Geo-mechanics and Geo-technical Engineering,Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China

Received:2014-06-06 Revised:2014-10-30 Published:2015-11-20 Online:2015-11-05

摘要/Abstract

摘要： 土石混合体通常是构成库区边坡、滑坡及坝基的主要岩土体材料，其物理力学性质要较一般的土体或岩体更复杂，是目前岩土力学及地质工程界共同面临的难题。通过制备一定含石量的土石混合体试样进行无侧限条件下单轴压缩试验，研究了碎石对土石混合体单轴压缩强度及变形破坏模式的影响;结合数值模拟方法，进一步分析碎石分布对土石混合体整体强度的影响机制。研究成果表明土石混合体的单轴抗压强度及变形破坏特征受含石量及碎石分布的控制，随着含石量的增加，单轴抗压强度降低，破坏模式由单裂纹开裂变为多裂纹开裂破坏，同时裂纹贯通时间有所增加。

关键词: 土石混合体, 碎石含量, 碎石分布, 破坏模式, 单轴抗压强度

Abstract: Soil-rock mixture is usually the main material for reservoir slope, landslide and dam foundation. The physical and mechanical properties of soil-rock mixtureare more complicated than common soil mass or rock mass, which is a difficult problem for researchers in the fields of rock mechanics, soil mechanics and geological engineering. In order to study the effect of gravel on uniaxial compressive strength and the mode of deformation failure of soil-rock mixture, we carried out unconfined uniaxial compression test by making mixture with certain rock block proportion. Combined with numerical method, the effect of spatial distribution of gravel on mixture’s overall strength was analyzed. The results show that, rock block proportion and spatial distribution of gravel have significant impact on uniaxial compressive strength and characteristics of deformation failure in soil-rock mixture. Uniaxial compressive strength declines with the increase of rock block proportion, at the same time, failure mode changes from single-crack failure to multi-crack failure, and time of propagation and coalescence of cracks increases.

Key words: soil-rock mixture, gravel content, gravel distribution, failure mode, uniaxial compressive strength

中图分类号:

TU443

胡伟，闵弘，陈健，盛谦. 碎石对土石混合体无侧限力学特性影响研究[J]. 长江科学院院报, 2015, 32(11): 55-61.

HU Wei , MIN Hong , CHEN Jian , SHENG Qian. Study on the Effect of Gravel on Unconfined Mechanical Properties of Soil-rock Mixture[J]. JOURNAL OF YANGTZE RIVER SCIENTIFIC RESEARCH INSTI, 2015, 32(11): 55-61.

[1]	何卫平, 刘聪宇, 乐明锴, 姚惠芹. 底部基座对重力坝强震破坏模式的影响[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(8): 150-156.
[2]	李浩民, 饶锡保, 江洎洧, 徐晗, 卢一为, 刘蔚. 单剪与常规三轴条件下土石混合体强度特性差异[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(3): 105-111.
[3]	张登祥, 李金朋, 刘智光. 基于细观层次的轻骨料混凝土压缩破坏及端面效应数值模拟[J]. 长江科学院院报, 2023, 40(1): 176-183.
[4]	谭文辉, 董锋鑫, 马学文, 王鹏飞. 含石率对断层土石混合体渗流特性的影响[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(8): 86-92.
[5]	李良勇, 陈建峰, 彭铭. 基于新型人工软土技术的加筋碎石桩复合地基承载特性模型试验[J]. 长江科学院院报, 2021, 38(7): 88-95.
[6]	崔梦麟, 李焕兵, 胡胜刚, 张启培. 垃圾土大尺寸平板载荷试验与变形特性[J]. 长江科学院院报, 2021, 38(2): 114-118.
[7]	梁冠亭, 邓利明, 肖铭钊, 肖开乾, 何林. 多溶洞地层桩端极限承载力下限有限元法分析[J]. 长江科学院院报, 2020, 37(6): 94-99.
[8]	姚兆明, 张雯, 郭梦圆. 考虑温度效应的冻结黏土内变量蠕变模型分析[J]. 长江科学院院报, 2020, 37(12): 81-85.
[9]	董辉, 彭搏程, 邹畅宇, 高乾丰. 成层状堆沉积土石混合体的结构量化表征及其应用[J]. 长江科学院院报, 2020, 37(12): 112-118.
[10]	张志飞, 唐为民, 贾洪彪. 不同粗糙度断续节理岩体直剪试验的颗粒流模拟[J]. 长江科学院院报, 2020, 37(12): 126-132.
[11]	李兴民, 于洋, 孙红月, 汪柱, 章铭. 土石混合体中抗滑桩抗滑力计算方法[J]. 长江科学院院报, 2020, 37(10): 125-130.
[12]	霍润科, 王国杰, 李曙光, 任振中, 韩飞. 受酸腐蚀砂岩力学性质及孔隙结构变化研究[J]. 长江科学院院报, 2019, 36(12): 96-101.
[13]	刘向御. 山西典型黄土崩塌破坏模式及其早期辨识[J]. 长江科学院院报, 2019, 36(11): 69-75.
[14]	杨横涛, 林杭. 岩样单裂隙几何参数对其破坏模式与强度的影响[J]. 长江科学院院报, 2018, 35(3): 26-33.
[15]	林军, 沙鹏, 伍法权, 常金源. 基于尺寸效应的类岩石材料点荷载指标与单轴抗压强度对应关系研究[J]. 长江科学院院报, 2018, 35(3): 34-44.