岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (5): 1599-1604.doi: 10.16285/j.rsm.2019.0780

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

粗粒料级配缩尺后最大干密度试验研究

褚福永1,朱俊高2,翁厚洋3,叶洋帆4   

  1. 1. 丽水学院 土木工程系,浙江 丽水 323000;2. 河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏 南京 210098; 3. 宏润建设集团有限公司,浙江 宁波 315700;4. 浙江省工程物探勘察院,浙江 杭州 310005
  • 收稿日期:2019-04-29 修回日期:2019-12-06 出版日期:2020-05-11 发布日期:2020-07-07
  • 作者简介:褚福永,男,1976年生,博士,副教授,主要从事粗粒土基本特性及本构关系方面的研究工作
  • 基金资助:
    水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心开放课题基金资助项目(No. 2015004);国家重点研发计划项目(No. 2017YFC0404801);国家自然科学基金委员会-雅砻江流域水电开发有限公司雅砻江联合基金(No. U1865104);国家自然科学基金(No. 51479052)。

Experimental study on maximum dry density of scaled coarse-grained soil

CHU Fu-yong1, ZHU Jun-gao2, WENG Hou-yang3, YE Yang-fan4   

  1. 1. School of Civil Engineering, Lishui University, Lishui, Zhejiang 323000, China; 2. Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering, Hohai University, Nanjing, Jiangsu210098, China; 3. Hongrun Construction Group Co, Ltd., Ningbo, Zhejiang 315700, China; 4. Zhejiang Provincial Engineering Geophysical Prospecting Institute, Hangzhou, Zhejiang 310005, China
  • Received:2019-04-29 Revised:2019-12-06 Online:2020-05-11 Published:2020-07-07
  • Supported by:
    This work was supported by the Opening Fund of Engineering Research Center of Dyke Safety and Deseaes Control of Ministry of Water Resources(2015004), the National Key R&D Program of China (2017YFC0404801), the Joint Fund of Natural Science Foundation of China & Yalong River Basin Hydropower Development Co., Ltd. (U1865104) and the Natural Science Foundation of China (51479052)

摘要: 对某级配粗粒料,采用剔除法、等量替代法、相似级配法和混合法等4种不同缩尺方法,依据规范要求进行缩尺。缩尺后替代级配料的最大颗粒粒径分别为20、40、60 mm。对各替代级配料采用振动台法进行了最大干密度试验,基于试验成果,结合分形理论,提出了一种将最大干密度与级配及细粒含量之间关系归一化的方法,并拟合了最大干密度与试验前级配的分形维数、小于5 mm颗粒的含量及最大粒径之间的关系,据此可推求出原型级配料的最大干密度,探讨了缩尺方法对替代料试验前后粒径分布曲线变化幅度的影响,总结出颗粒破碎分形维数与试验前级配的分形维数、小于5 mm颗粒含量及最大粒径之间的关系式,据此可推求出填筑后原型级配料的颗粒破碎分形维数。

关键词: 粗粒料, 分形维数, 级配, 最大干密度, 缩尺效应, 颗粒破碎

Abstract: According to the specification of scale reduction, four different scale reduction methods, including scalping method, equal-weight replacement method, similar grading method and mixing method, are used to reduce the scale of a coarse-grained soil into a grading with smaller particles, namely 20 mm, 40 mm and 60 mm.. A number of the maximum dry density tests are conducted by the vibrating method. Based on the test results and fractal theory, a normalizing method is proposed to describe the relationship between maximum dry density, grading and content of fine grains. Based on the newly proposed normalizing method, the relationship of dry density versus fractal dimension before tests and the content of grains smaller than 5 mm and maximum particle size is found. According to the founded relation, the maximum dry density of the real gradation is determined. In addition, the effect of scale reduction method on the variation amplitude of grain size distribution curves of coarse-grained soil specimens before and after tests is studied. And the relationship of fractal dimension of particle breakage versus fractal dimension before tests coefficient, the content of grains smaller than 5 mm and the maximum particle size is found. Based on the newly summarized relation, the fractal dimension of particle breakage of the real gradation after filling can be determined.

Key words: coarse-grained soil, fractal dimension, gradation, maximum dry density, scale effect, particle breakage

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