土石混合料剪切特性影响因素的离散元数值研究

土石混合料剪切特性控制着高填方边坡的稳定性。土石混合料特殊的结构、物质及粒径组成等极其复杂，为探究土石混合料剪切特性影响因素及其规律，在室内试验基础上，基于PFC^2D构建了颗粒离散元数值模型，分析了颗粒级配、初始孔隙率、块石尺寸及块石形状等因素对土石混合料剪切特性的影响。结果表明：土石混合料的剪应力-剪切位移曲线主要包括4个阶段：弹性变形、局部剪切、剪切破坏以及残余变形；块石形状、颗粒级配及初始孔隙率对土石混合料的破坏模式无明显影响，破坏模式均为应变软化型；当土石混合料的颗粒级配较差时，剪应力随剪切位移的增加出现较大波动，曲线出现明显“跳跃”现象；当含石量一定时，相同法向应力条件下，块石尺寸越大，土石混合料的抗剪强度越大，且随着法向应力的增大，不同块石尺寸的试验组之间抗剪强度差值也越大，块石尺寸对土石混合料抗剪强度的影响越明显