孔隙率、级配参数对粉土双轴压缩性状影响的颗粒流分析

针对颗粒流法中颗粒几何参数等对土体宏观力学性质的影响进行了数值模拟，并将数值模拟结果与室内模型试验验证进行了对比。对二维、三维下土体级配及孔隙率进行了理论分析，并提出二维数值试样颗粒数目及孔隙率转换公式。采用pfc2d软件进行了6组参数验证及24组交叉对比（含4组级配、3组孔隙率及2类接触模型）双轴压缩试验。结果表明：孔隙率对土体力学性质的影响大于级配；随着孔隙率增加，土体强度峰值逐渐降低，对应轴向应变增大，体应变则由剪胀性逐渐向剪缩性过渡。当孔隙率较低时，采用线性及hertz-mindlin(h-m)接触模型得到的模拟结果均较接近；而当孔隙率升高时，建议采用h-m接触模型，以更好地反映土体到达强度峰值后产生的后续剪胀效应。