基于可破碎颗粒的高填方碎石土地基强夯颗粒流数值分析
PDF下载 (281)陈 南,尚晓一,吴 彪,余 虔,熊勇林.基于可破碎颗粒的高填方碎石土地基强夯颗粒流数值分析[J].宁波大学学报(理工版),2022,35(4):58-64.DOI:
CHEN Nan,SHANG Xiaoyi,WU Biao,YU Qian,XIONG Yonglin.Numerical analysis of dynamic compaction particle flow of high fill gravel foundation based on broken particles[J].Journal of Ningbo University(Natural Science & Engineering Edition),2022,35(4):58-64.DOI:
| Title: | Numerical analysis of dynamic compaction particle flow of high fill gravel foundation based on broken particles |
| 作者: | 陈 南, 尚晓一, 吴 彪, 余 虔, 熊勇林 |
| Author(s): | CHEN Nan, SHANG Xiaoyi, WU Biao, YU Qian, XIONG Yonglin |
| 关键词: | 碎石土; 颗粒破碎; 离散元; 强夯 |
| Keywords: | gravel soil; particle breakage; discrete element; dynamic compaction |
| 分类号: | TU411.5 |
| 文献标识码: | A |
| 摘要: | 依托某碎石土地基强夯工程, 通过PFC2D建立模拟碎石土地基在单点多次夯击作用下碎石颗粒破碎的过程. 结果表明: 相比于不考虑颗粒破碎, 考虑颗粒破碎情况下造成的强夯沉降更大, 模拟效果更好. 强夯过程中, 初始阶段主要是夯坑底部碎石颗粒发生破碎, 随着夯击次数增多, 颗粒破碎带逐渐向夯坑两侧发展, 破碎的碎石颗粒的广度和深度一定程度上与夯击能大小成正相关. 夯坑底部主要由破碎的块石颗粒与土颗粒嵌合形成壳状结构起到加固作用. |
| Abstract: | Based on a dynamic compaction project of gravel soil foundation, the crushing process of gravel particles under single point and multiple tamping is simulated by PFC2D. The results show that the dynamic compaction settlement caused by considering particle breakage is larger than that without considering particle breakage, and the simulation effect is better. In the dynamic compaction process, the initial broken gravel particles are mainly concentrated at the bottom of the tamping pit. With the increase of tamping times, the particle crushing zone gradually develops to both sides of the tamping pit. The breadth and depth of broken gravel particles are positively correlated with the tamping energy to some extent. The bottom of the rammed pit is mainly composed of broken stone particles and soil particles to form a shell structure to reinforce. |
| 参考文献 /References: | [1] 周梦佳, 宋二祥. 高填方地基强夯处理的颗粒流模拟及其横观各向同性性质[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2016, 56(12):1312-1319. [2] 年廷凯, 李鸿江, 杨庆, 等. 不同土质条件下高能级强夯加固效果测试与对比分析[J]. 岩土工程学报, 2009, 31(1):139-144. [3] 宋修广, 周志东, 杨阳, 等. 强夯法加固无黏性土路基的现场试验与数值分析[J]. 公路交通科技, 2014, 31(3):1-6; 37. [4] 胡长明, 梅源, 王雪艳. 离石地区湿陷性黄土地基强夯参数的试验研究[J]. 岩土力学, 2012, 33(10):2903-2909. [5] 高政国, 杜雨龙, 黄晓波, 等. 碎石填筑场地强夯加固机制及施工工艺[J]. 岩石力学与工程学报, 2013, 32(2):377-384. [6] 赵家琛, 吕江, 赵晖, 等. 高能级强夯处理抛填路基的有效加固深度[J]. 土木与环境工程学报(中英文), 2021, 43(5):27-33. [7] 马宗源, 徐清清, 党发宁. 碎石土地基动力夯实的颗粒流离散元数值分析[J]. 工程力学, 2013, 30(S1):184-190. [8] 贾敏才, 王磊, 周健. 干砂强夯动力特性的细观颗粒流分析[J]. 岩土力学, 2009, 30(4):871-878. [9] 贾敏才, 吴邵海, 叶建忠. 基于三维离散元法的强夯动力响应研究[J]. 湖南大学学报(自然科学版), 2015, 42(3):70-76. [10] 李希, 张勋, 马新岩, 等. 土石混合填料强夯过程三维离散元模拟[J]. 北京交通大学学报, 2020, 44(3):88-92; 108. [11] 张清峰, 王东权, 王伟. 强夯加固煤矸石地基破碎密实机理探讨[J]. 建筑科学, 2010, 26(7):13-16; 79. [12] 刘新荣, 涂义亮, 王鹏, 等. 基于大型直剪试验的土石混合体颗粒破碎特征研究[J]. 岩土工程学报, 2017, 39(8):1425-1434. [13] 张文力. 循环载荷作用下碎石集料的力学特性及宏细观破裂机理研究[D]. 徐州: 中国矿业大学, 2019. [14] 付乐. 工程碎石土基本力学特性与强夯加固机理研究[D]. 北京: 北京科技大学, 2016. [15] 雪青华. 土石混合体直剪特性及颗粒破碎特征研究[D]. 徐州: 中国矿业大学, 2020. [16] 曹智. 砂泥岩及其颗粒料力学特性PFC模拟方法研究[D]. 重庆: 重庆交通大学, 2016. |
| 备注/Memo: | 收稿日期: 2022－02－24. 宁波大学学报（理工版）网址: http://journallg.nbu.edu.cn/基金项目: 宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室开放基金（CJ-20180110）.第一作者: 陈南（1996－）, 男, 浙江温州人, 在读硕士研究生, 主要研究方向: 岩土数值计算. E-mail: 371257313@qq.com*通信作者: 熊勇林（1989－）, 男, 江西南昌人, 副教授, 主要研究方向: 土力学. E-mail: xiongyonglin@nbu.edu.cn 宁波大学学报（理工版）网址：http://journallg.nbu.edu.cn/ |
