董晶晶（深圳职业技术学院后勤基建处，广东 深圳 518055）

离散单元法颗粒土膨胀性影响分析

董晶晶（深圳职业技术学院后勤基建处，广东 深圳 518055）

在这篇文章中，离散单元法被用来模拟一系列数字化的直接剪切实验。剪切盒子的尺寸是6cm（长）× 3cm（宽）× 4cm（深）。由于颗粒级配的不同，每个模拟实验中所用到的土颗粒的数量从4000～6000不等。实验结果明确地表明了离散元模型能够准确地模拟出颗粒土随压力变化的特性。在剪切之前具有相同比重的颗粒土的直接剪切试验的结果表明，在不同的荷载作用下，颗粒土表现出不同的膨胀性。在较大的荷载作用下膨胀被压制，这和实验室里的颗粒土的剪切实验结果是一致的。同时具有相同平均粒径（d50）的三种不同颗粒级配的颗粒土被研究，研究的重点是颗粒级配对土的膨胀性的影响。结果表明，具有相同粒径大小的颗粒土的膨胀性比颗粒级配良好的颗粒土的膨胀性要显著。

离散单元法；颗粒土；直接剪切实验；膨胀性

1 简 介

颗粒土由天然的物质构成并以离散的形式存在。在加载的过程中，颗粒旋转、移动，甚至被破坏都可能会发生。颗粒的这些微观变化将自然而然地引起宏观的变形，这是目前的主要兴趣所在。膨胀是描述剪切过程中土体积变化的一个关键参数。我们可以很明显地发现，膨胀是由颗粒水平的元素控制的，并且是由颗粒特性（例如颗粒级配、颗粒形状和颗粒之间的摩擦等）所决定的。离单散元法可以从微观颗粒层次给予具有深刻见解的解释，并且已经吸引了来自世界各地的研究者（Bardet 和 Proubet 1991【1】；……