粒度分布对红层土石混合体强度及颗粒破碎的影响

作者：张俊云; 张乐; 高福洲; 蒋金谷; 何卓岭

来源：工程地质学报, 2022, 1-9.

DOI：10.13544/j.cnki.jeg.2022-0140

• 红层土石混合体
• 粒度分布
• 叠环剪试验
• 强度
• 颗粒破碎

红层土石混合体已广泛应用于川渝地区公路、铁路的路基填筑，研究其强度及颗粒破碎特征可为该地区路基快速安全施工提供理论支撑。针对现有粒度分布评价方法对土石混合体适用性的不足，提出中间粒径块石相对含量Cm指标并拟定4个水平，选择四川盆地红层土石混合体为材料，比选叠环剪和大型直剪试验后，结合筛分试验探讨粒度分布对红层土石混合体强度及颗粒破碎的影响规律。试验结果表明：叠环剪试验中剪切面非人为固定，剪切带影响域明显大于大型直剪试验，相同试验条件下土石混合体强度低于大型直剪试验，且法向应力越大，强度差值越大。Cm对红层土石混合体的强度及颗粒破碎特征影响显著。随Cm的增大，黏聚力先减小后增大，内摩擦角先增大后减小，抗剪强度先增大后减小，均在Cm=0.543时有最值，此时，颗粒间的摩擦和重定向排列对强度的增强效应明显大于咬合减弱的负面效应，剪应力有二次攀升。叠环剪试验后，大粒径、中间粒径块石含量降低，土体含量增高，小粒径块石含量在Cm≤0.343时降低，Cm≥0.343时增高；颗粒相对破碎率随法向应力和Cm的增大，均呈先降低后升高的规律，Cm=0.343时颗粒相对破碎率最低。

• 单位
  西南交通大学; 土木工程学院; 四川省公路规划勘察设计研究院有限公司