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摘要
为了研究材料不均匀性和透水孔隙对透水型水稳基层材料破裂演化的影响，在充分考虑骨料和孔隙在空间中的随机分布特征后，构建了透水型水稳基层材料的离散元模型。结合室内试验对离散元模型的细观强度参数进行了校正，并对透水型水稳基层材料开展了不同材料随机场和不同孔隙条件下的离散元数值模拟研究。结果表明：基于随机骨料算法、接触算法和材料随机场方法构建的离散元模型对透水型水稳基层混合料的细观特征具有很好的映射能力，充分模拟了透水型水稳基层材料的细观裂纹演化特征；基于室内试验的离散元参数标定试验验证了离散元模型的有效性，表明离散元模型所获得的细观强度参数对表征透水型水稳材料物理力学规律具有一定的鲁棒性；离散元数值模拟结果揭示了透水孔隙和材料随机场对其裂纹拓展和力学响应的影响机理，明确了透水孔隙在试样裂纹拓展过程中的控制作用；透水型水稳基层材料对外部荷载具有较高的敏感性，敏感性主要来源于试样中孔隙和界面的薄弱位置，微裂纹通常在这些薄弱区域开始发育；水泥的随机强度场对试样的力学强度具有较大的影响，水泥材料的强度非均匀性过大，对试样的强度会产生较大的消极影响，使用过程中应该更好地控制胶凝材料的均匀性。
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单位中铁十九局集团第三工程有限公司
