西香高速瀘沽湖特大型橋梁處碎石土力學(xué)特性研究

鄭達(dá), 周賽, 周鴻軻

(成都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院, 成都 610059)

隨著中國道路工程建設(shè)逐步向西部高山峽谷地區(qū)深入,大型橋梁的橋位選址不可避免的會遇到不良地質(zhì)體問題。例如,一些橋梁線位處存在的第四系堆積體,其承載力與穩(wěn)定性問題就直接制約了橋墩與重力錨等工程設(shè)施的布置。正確認(rèn)識這些堆積體的成因機(jī)制,準(zhǔn)確獲取堆積體的強(qiáng)度參數(shù)是合理評價(jià)橋墩等工程建設(shè)穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

目前,對于山區(qū)大型堆積體工程特性的研究主要還是依賴于常規(guī)的室內(nèi)外試驗(yàn)手段,研究人員通過室外原位試驗(yàn)可以掌握堆積體的變形特性與強(qiáng)度特性。但由于山區(qū)試驗(yàn)場地的限制,此類試驗(yàn)的條件常常無法滿足。許多堆積體的強(qiáng)度參數(shù)與力學(xué)機(jī)制還需要通過室內(nèi)大型直剪試驗(yàn)與三軸剪切試驗(yàn)獲取。先有學(xué)者通過大型直剪試驗(yàn)系統(tǒng)地研究了含石量對試樣強(qiáng)度參數(shù)的影響,并擬合多種物理、數(shù)學(xué)模型加以描述[1-2]。后因大型直剪試驗(yàn)存在荷載偏心、破壞面固定等問題,更多的學(xué)者開始使用大型三軸試驗(yàn)展開相關(guān)研究:如基于含石量指標(biāo),發(fā)現(xiàn)含石量35%的土樣在加載高圍壓時,試樣整體變形表現(xiàn)出剪縮-剪脹-二次剪縮-二次剪脹的特征,并建立表述土樣力學(xué)特征的強(qiáng)度準(zhǔn)則[3-5];或是在試驗(yàn)基礎(chǔ)上,總結(jié)應(yīng)力與抗剪強(qiáng)度參數(shù)關(guān)系,并擬合出試驗(yàn)關(guān)系式等[6]。以上研究均獲得了較為卓越的成果。然而近年來,考慮到室內(nèi)試驗(yàn)樣本數(shù)量有限,不能全面認(rèn)識堆積體在外部加載等作用下的變形特性,部分學(xué)者開始依靠計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真技術(shù)模擬堆積體材料的剪切變形過程,剖析此過程中堆積體內(nèi)部的微細(xì)觀變化與能量分布?！?br>