基于椭球模型的圆砾堆积特性分析

摘要：

堆积特性是颗粒形状、大小等因素的综合体现,也在一定程度上反映了颗粒集合体的力学特性.以河流冲积型圆砾土中主要占比的10～50 mm圆砾为对象,利用数字图像技术,通过对大样本圆砾颗粒的形态特征分析,选取轴向系数作为圆砾的形状特征参数,并据此提出了圆砾颗粒的椭球模型构建方法,建立了与实际圆砾料在形状和大小上同分布的圆砾椭球模型数据库,进而通过数值堆积试验分析了单粒组圆砾料的堆积特性,并与室内圆筒堆积物理试验进行对比.有以下结论:圆砾的形态特征主要体现在宏观轮廓形状,棱角特性不明显;圆砾堆积数值模拟结果表明,不同大小粒组圆砾堆积孔隙比变化较小;颗粒间摩擦系数对于堆积孔隙比有显著影响,摩擦系数介于0～0.4时,孔隙比变化剧烈,随后逐渐趋于平缓;室内圆筒堆积试验结果验证了椭球模型模拟圆砾堆积的有效性,标定了重力堆积条件下圆砾料颗粒间摩擦系数约为0.3.

关键词：圆砾、堆积特性、颗粒形态、椭球模型、同分布、孔隙比

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分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金51878560;国家自然科学基金青年基金项目51408491;教育部春晖计划项目z2016155;四川省教育厅重点项目16206471;西华大学研究生创新基金项目ycjj2018123

在线出版日期：2019-12-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：4371-4379,4390