粗粒土颗粒强度和弹性力学参数的试验研究

粗粒土的强度和变形特性直接影响堆石坝的变形规律,为从细观层面研究粗粒土的变形机理,离散元法作为一种有效手段被广泛用于粗粒土力学特性的模拟中.而颗粒强度和弹性力学参数对于离散元模型的构建至关重要,如何获取这些参数的分布规律是当前一项十分必要的工作.对一系列不同尺寸的大连石灰岩颗粒进行了单轴压缩试验,利用荷载—位移曲线的特征,确定了石灰岩颗粒强度和弹性模量的分布规律.统计结果表明:相较于Weibull分布和Logistic分布,Lognormal分布对于颗粒强度和弹性模量的统计效果最好;颗粒强度和弹性模量的均值都随着颗粒尺寸的增大而减小.然后基于参数的尺寸相关性特点建立了适合石灰岩的尺寸效应经验模型.最后对颗粒刚度进行了初步讨论,试验结果表明石灰岩颗粒的刚度具有明显的非线性特点.这些结果为粗粒土离散元数值模拟的细观参数标定提供了规律性方面的参考和支撑.