武小菲　张乐　江松

【摘 要】文章利用二维离散元程序建立了细观结构均匀的土石混合体简化颗粒流模型，模拟双轴压缩试验分析块石强度及尺寸对土石混合体压缩过程和压坏特性的影响规律。结果表明：块石尺寸足以在土石混合体中形成骨架结构时，块石才能充分发挥作用。土石混合体含块石骨架时，其压缩破坏过程可分为弹性变形阶段、块石骨架承力阶段和整体破坏失稳阶段。土石混合体中，块石形成骨架结构时，随块石强度增大，弹性变形阶段有所延长，块石骨架结构承力作用显著提升，整体失稳破坏的陡变性明显减弱，残余强度有效提高;块石未形成骨架结构时，块石强度对混合体强度影响不大，在结构破坏后对整体失稳有一定的延缓。大粒径块石会导致土石混合体在密实状态下压缩破坏后体积增加，块石强度越高，尺寸越大，混合体压缩破坏后体积增量越大。

【关键词】土石混合体; 双轴压缩; 压缩过程; 压坏特性; PFC2D

【中图分类号】TU411.5【文献标志码】A

1 土石混合体

土石混合体作为特殊的工程地质材料，其材料成分复杂、颗粒离散性大，且被广泛应用于道路、堤坝等工程[1-2]。土石混合体的压实过程，常伴随着内部结构破坏与重组，而填料压实的目的在于保证土石混合体具有足够的强度与稳定性[3]。因此，有必要研究土石混合体的压缩破坏性质。

当前，关于土石混合体的压缩破坏有诸多研究。董云[4]通过室内试验研究了含石量等对土石混合体强度的影响，发现含石量小于30 %时对强度影响较小，70 %左右强度达最大值。……