岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (1): 296-313.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0090CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0090
王昌硕1,童烁超1,雍睿1,严佳佳2,罗战友1,安鹏举1,许汉华3
WANG Chang-shuo1, TONG Shuo-chao1, YONG Rui1, YAN Jia-jia2, LUO Zhan-you1, AN Peng-ju1, XU Han-hua3
摘要: 角砾含量及几何形态的非均一性是造成含角砾砂岩力学性质存在离散性的重要原因,忽视角砾几何形态分布对含角砾砂岩力学性质的影响,无法准确认识含角砾砂岩的力学性质。为探究非均质含角砾砂岩力学性质,确定测试其力学性质所需的最小样本数,引入颗粒形状指标,定量评价角砾几何形态并统计分布规律,通过室内试验和数值模拟构建考虑角砾含量及几何形态分布规律的含角砾砂岩数值模型,研究角砾面积、细长度和粗糙度对含角砾砂岩力学性质以及最小样本数的影响规律。研究表明,角砾含量以及角砾细长度与含角砾砂岩单轴抗压强度存在明显正相关性,其皮尔逊相关系数分别为0.87与0.62;角砾粗糙度对含角砾砂岩单轴抗压强度影响较弱,皮尔逊相关系数为0.31。角砾细长度离散性上升导致最小样本数明显增加,角砾粗糙度离散性与最小样本数间无明显关联,单个角砾面积增加并不会影响最小样本数的数量,但会使含角砾砂岩的单轴抗压强度上升。研究揭示了含角砾砂岩力学性质差异性的原因,通过动态确定样本数的方法确定最小样本数为14,测得单轴抗压强度与真实值的误差小于2%。研究结果为明确含角砾砂岩力学性质以及确定其最小样本数提供参考。
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