人工堆石料的力學(xué)特性

1.7萬字 42頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘 要
人工堆石料的力學(xué)特性是其重要的性質(zhì)，但是又比較復(fù)雜，個體差異較大，它屬于粗顆粒，由各種各樣的顆粒相互填補而形成的一種散顆粒體。人工堆石料中粗粒土的成分大于總體質(zhì)量的一半以上，而粗顆粒具有壓縮性強、透水能力好、堆載密度大、抗剪強度高、不易變形、承載力高、地震時東荷載作用下較難產(chǎn)生液化等符合實際工程需要的優(yōu)良力學(xué)特性，同時人工堆石料來源廣泛，不受地域和氣候的限制，是一種天然的好材料。所以已在高邊坡、土石壩、道路與鐵路路基、高層住宅地基、港口航道、人工湖泊等工程領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。
但是在實際工程的運用中，我們需要運用材料的變形特性與強度指標(biāo)去檢驗材料是否適合這些工程實例。所以，對于人工堆石料的變形特性分析在工程問題中是一項十分重要的部分。本文基于室內(nèi)中型三軸壓縮試驗，采用模板制備的人工堆石料，進(jìn)行了多組常規(guī)三軸排水剪切試驗，對堆石料的顆粒破壞的應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗研究，比較分析它們的變形特性曲線，得出相應(yīng)的結(jié)論。主要研究工作和成果如下：
1）總結(jié)了人工堆石料在生產(chǎn)生活中重要性，以及人工堆石料的形狀對于其力學(xué)特性的影響，并且給出了探究人工堆石料力學(xué)特性的試驗方案，提出了人工模擬材料實驗研究的優(yōu)點和特點，同時分析了國內(nèi)外有關(guān)人工堆石料力學(xué)特性的研究現(xiàn)狀;闡述了目前人工堆石料的研究動態(tài)，并提出現(xiàn)在研究的不足指出。
2）進(jìn)行了室內(nèi)實驗研究，研究了不同顆粒形狀人工堆石料對試樣強度和變形特性的影響，試驗結(jié)果表明：圍壓的大小，試樣的形狀對試樣的力學(xué)特性有著明顯的影響。隨著圍壓的增大，試樣的偏應(yīng)力增大圓柱，立方體顆粒試樣的人工模擬堆石料，低圍壓時一般發(fā)生剪脹，高圍壓時發(fā)生剪縮；三棱柱顆粒試樣的人工模擬堆石料，低圍壓和高圍壓情況下，都發(fā)生剪縮現(xiàn)象。此外這三種試樣，不管低圍壓或高圍壓，應(yīng)力應(yīng)變曲線均呈現(xiàn)軟化現(xiàn)象，具有較好延性。
3）形狀對顆粒試樣的強度特性的影響非常明顯，對于圓柱等一些較穩(wěn)定的顆粒，在制作試樣時，不容易磨損，而三棱柱試樣和立方體試樣由于棱角的關(guān)系容易磨損，直接造成了試樣強度的降低，而試樣強度的另一個指標(biāo)內(nèi)摩擦角則有試樣顆粒間的孔隙比表現(xiàn)出來，而對于三棱柱等多棱角的試樣必然孔隙比較大，則內(nèi)摩擦角較大。


關(guān)鍵詞：人工堆石料;三軸壓縮試驗;力學(xué)特性。