红砂岩粗粒土动力试验及颗粒破碎模型研究

摘要：

铁路路基建设需要经过泛红砂岩地区,红砂岩路基的稳定性对列车安全起到至关重要的作用.为研究列车荷载对红砂岩粗粒土动力特性以及颗粒破碎的影响,采用室内大型动静三轴试验系统,开展动力荷载下的红砂岩试样动力响应测试,分析了粒径大小、加载次数对轴向应变、动力软化以及颗粒破碎的影响.根据动力破碎三轴试验结果,构建了动力作用下的颗粒破碎模型,并对模型进行了验证.研究结果表明:在加载次数一定的条件下,颗粒粒径越大对应的轴向应变越大;颗粒粒径越小,越早完成颗粒破碎及土体结构调整.粗粒土软化曲线呈半对数关系,颗粒粒径越大,软化系数越小.动力荷载下,大粒径颗粒主要演化为下一级粒径颗粒和细小粒径颗粒,破碎形式为研磨,存在一个极限破碎级配.根据动力破碎试验建立了动力破碎的概率密度函数f,构建了动力条件下的颗粒破碎模型.该模型能够较好的模拟动力作用下的颗粒破碎过程.Marsal颗粒破碎率Br与颗粒破碎模型中的死亡率Ps-t呈线性关系.研究结果能为铁路路基工程相关设计提供一定的理论参考价值.

关键词：红砂岩、粗粒土、铁路工程、动力试验、颗粒破碎模型

所属期刊栏目：42

分类号：TU452(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家重点研发计划;重载铁路工程结构教育部重点实验室开放基金;重载铁路工程结构教育部重点实验室开放基金;湖南省教育厅职教高地重点项目;湖南省科技厅项目;湖南省教育厅科学研究项目

在线出版日期：2023-02-24（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：270-279