论文部分内容阅读
随着经济不断发展我国对西部实施了大开发战略,我国多山的西南地区得到了空前发展。位于我国西南地区机场的建设其主要的特点为高填方,而填料作为高填方工程中,起到了重要的载体作用,其特点主要为岩石种类多、填方量巨大,并且有些地质条件相当复杂。而粗颗粒土作为机场填方的主要填料,其力学特性直接关系着填方工程的变形和稳定性。而用于填方的填料通常是就近取材,所以填方体的填料往往来自于场区内的岩石爆破,然后用于填筑和压实。随着机场大量建设及填方技术的发展,填方工程中所用的粗粒料的最大粒径已到达0.4m、0.8m、1m或者更大。发生不均匀沉降往往成为了高填方工程工后面临的重要问题。而对于目前大多数试验室设备条件(试样直径普遍在30cm)下,无法对原填料的力学特性进行有效的研究,从而不得不对原级配填料进行缩尺来研究现场粗粒料填方工程的稳定性,对建成后的机场沉降等变形预测尤为重要。目前,对于粗粒料缩尺效应的研究已有较多方向,而对于如何通过试验室内缩尺后的试验结果来模拟工程中的实际级配并无明确的定论。本文就机场高填方粗颗粒填料的蠕变的缩尺效应问题进行研究和探讨。以石灰岩作为试验研究对象,首先通过试验研究了石灰岩基本力学特性,对贵州龙洞堡机场填料级配进行了三次缩尺,形成了三组最大粒径不同的相似级配,通过击实试验确定三种级配试样的最大干密度,研究总结了缩尺效应与级配最大干密度之间的关系,然后对三种试样分别进行了单轴侧限压缩试验。对于三组蠕变试验结果选择了合理的经验公示描述了应变-时间的关系,总结了最大粒径与蠕变变形的关系,为后续不同粒径蠕变变形提供了推测参考。计算了粗颗粒土在蠕变中的破碎率并且对比Fuller曲线进行对比,分析相似级配中最大粒径对破碎的影响,拟合相似级配下的压实土的对数形式蠕变方程,表征了压实土的应力与应变关系,分析了蠕变及变形参数与缩尺模的变化规律,通过Burger蠕变本构模型,计算出了试验在本构模型中的相关参数,然后通过数值模拟,验证了其本构模型的合理性与可行性,并从微观的角度诠释了缩尺效应下试样的蠕变变形机理。