复合地基垫层破坏模式的试验研究与数值模拟 - 东南大学学报.pdf

第４３卷第３期 东南大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ．４３ Ｎｏ．３ 　 ２０１３年５月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｍａｙ２０１３ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０１３．０３．０３３ 复合地基垫层破坏模式的试验研究与数值模拟 １ １ １ ２ 朱小军　 赵学亮　 龚维明　 徐国平 １ （东南大学土木工程学院，南京２１００９６） ２中交公路规划设计院有限公司，北京１０００８８） （ 摘要：为了研究复合地基中不同厚度碎石垫层的破坏机理，在室内模型试验中，利用数字图像无 标点量测技术，研究了复合地基碎石垫层的变形场与变形模式，得到了碎石垫层的变形范围、滑 动面位置与形状，再现了碎石垫层破坏形成完整破坏滑移线的全过程．通过开发颗粒流程序，模 拟室内模型试验中碎石垫层在加载过程中的破坏过程，并与模型试验结果进行了对比．结果表 明：当垫层厚度小于桩径时，桩身中性点位置集中于０２～０４倍桩长处，垫层发生局部剪切破 坏；当垫层厚度大于桩径时，桩身中性点位置集中于０７～０９桩长处，垫层发生整体剪切破坏． 刚性桩复合地基碎石垫层破坏机理的揭示对于优化复合地基碎石垫层的设计具有重要的参考 价值． 关键词：复合地基；碎石垫层；破坏模式；颗粒流；数字照相 中图分类号：ＴＵ４７３　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２０１３）０３０６２９０５ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｃｕｓｈｉｏｎｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅ ｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ １ １ １ ２ ＺｈｕＸｉａｏｊｕｎ　ＺｈａｏＸｕｅｌｉａｎｇ　ＧｏｎｇＷｅｉｍｉｎｇ　ＸｕＧｕｏｐｉｎｇ １ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） ２ＣＣＣＣＨｉｇｈｗａｙＣｏｎｓｕｌｔａｎｔｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８８，Ｃｈｉｎａ） （ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｇｒａｖｅｌｃｕｓｈｉｏｎｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｈｉｃｋｎｅｓｓｉｎｃｏｍ ｐｏｓｉｔｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｄｉｇｉｔａｌｓｐｅｃｋｌｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗａｓｕｓｅｄｔｏｉｎｌａｂｏｒａｔｏｒｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｔｕｄｙ ｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｓａｎｄｍｏｄｅｓｏｆｇｒａｖｅｌｃｕｓｈｉｏｎｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｃｏｐｅ， ｓｌｉｄｉｎｇｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｓｈａｐｅｏｆｔｈｅｇｒａｖｅｌｃｕｓｈｉｏｎｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｗｈｏｌｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｌｅｔｅ ｓｌｉｐｌｉｎｅｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｃｕｓｈｉｏｎｆａｉｌｕｒｅｗａｓｏｂｓｅｒｖｅｄ．Ｐａｒｔｉｃｌｅｆｌｏｗｃｏｄｅｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅ ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｇｒａｖｅｌｃｕｓｈｉｏｎｄｕｒｉｎｇｔｈｅｌｏａｄｉｎｇｐｒｏｃｅｄｕｒｅ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅ ｃｏｍｐ