吴纹达 周文斌

（1.河海大学 力学与材料学院，南京 210098；2.河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，南京 210098）

粒状土、堆石料、砂土等岩土类材料颗粒破碎现象广泛地存在于岩土工程实践中，在高应力条件下，作为填筑材料或低级材料的颗粒状土会发生明显的颗粒破碎现象.早在20世纪60年代，国内外一些学者［1－4］就采用单向侧限实验和高围压三轴实验对粒状土颗粒破碎的影响因素和物理力学性质进行了研究.由于条件的限制，国内许多学者对颗粒破碎的研究集中在钙质砂、煤矸石、堆石料等多孔脆性材料上，以上材料破碎的应力相对较小，而对石英砂（破碎应力高达数十兆帕以上）的研究相对较少［5］.随着工程实践的深入进行，岩土类材料的颗粒破碎问题的研究具有越来越重要的意义.

离散单元法由Cundall［6］引入岩土力学，是研究散体介质力学行为的有力工具.离散单元法理论基础为：牛顿第二运动定律和力－位移规律.本文采用的颗粒流方法（Particle Flow Code，PFC）是离散单元法的一个具体的应用.二维颗粒流模拟（PFC2D）可以按照给定的物理性质参数生成颗粒状物质，并且可以方便地生成可破碎颗粒模型（黏结模型）与不可破碎颗粒模型（CLUMP 模型［7］）.已有不少学者［8－9］通过颗粒流模拟土体、堆石料、砂的破碎过程.

颗粒破碎的定量分析大多基于试验结果提出，Hardin［10］提出的破碎量和相对破碎率的概念应用较广.刘君［11］在使用离散元模拟堆石料的破碎过程中，使用了黏结键……