隧道弃渣级配碎石细观力学参数研究

来源：水资源与水工程学报杂志2024年第4期北京时间：

作者：岳夏冰，董耿志，丁同，蒋双全

单位：1.长安大学公路学院,2.四川公路桥梁建设集团有限公司

摘要：隧道弃渣级配碎石作为道路基层填料，能有效避免资源浪费与环境污染。有限元方法将其视为连续介质进行研究时存在一定局限性，而采用离散元对颗粒材料进行模拟时，细观参数对其宏观力学性质的影响并不明确。基于三轴压缩试验和数值模拟，通过正交控制参数变化分析，揭示了颗粒间细观参数与宏观力学参数之间的关联性，明确了细观参数对隧道弃渣级配碎石路用力学性能的影响。结果表明：细观参数中，切向黏结强度对黏聚力值的影响最大，而摩擦系数与内摩擦角值变化联系更密切；初始杨氏模量与刚度比呈负相关，其他参数对其影响不大；与泊松比相关的变化关系中，刚度比与切向黏结强度较其他参数对其影响更大。研究成果可为颗粒流模拟级配碎石的细观参数标定提供参考，也为级配碎石作为道路基层填料的力学性能研究提供了基础。

关键词：隧道弃渣,级配碎石,颗粒流模拟,三轴压缩试验,细观参数

基金资助：国家重点研发计划项目(211221220042); 四川交通运输厅项目（2020-ZL-B1）； 陕西省重点研发计划项目（2018GY-155）; 陕西省科学技术研究与发展计划项目（2016NY-218）