不同含石量宕渣路基压实特性

摘要

为研究不同含石量(石在宕渣中的质量分数)宕渣的最佳压实振动频率及动力响应，采用离散元软件EDEM中的接触模型建立多组宕渣路基压实模型，振动频率分别为28、30、34、40 Hz,含石量分别为60%、70%、80%,分析颗粒轨迹、总应力及速度变化等。结果表明：1)含石量分别为60%、70%、80%的宕渣最佳振动频率分别为34、30、40 Hz。2)破碎率随含石量和振动频率的增大而增大；含石量相同时，压实含可破碎颗粒宕渣的孔隙率普遍小于含不可破碎颗粒的宕渣。3)粒径为3、30、70 mm的活跃度分别为0.098、0.716、29.372,粒径为70 mm的大颗粒活跃度较低，粒径为30 mm的颗粒活跃度较高，粒径为3 mm的小颗粒活跃度最高。4)压实过程中，按颗粒平均总应力、颗粒平均速度的变化主要分为塑性压实、工况过渡、压实后期3个阶段。5)在塑性压实阶段时，宕渣颗粒平均总应力较小，以塑性变形为主，振动板和宕渣间的接触力较小；在工况过渡阶段时，振动板与宕渣间的接触力和颗粒平均总应力突变；在压实完成阶段时，宕渣颗粒以弹性变形为主，形成良好的骨架密实结构，颗粒平均总应力较大。6)在塑性压实阶段，颗粒速度不稳定且较低，至压实完成阶段形成骨架密实结构，大、小颗粒相对位置变化较小，大颗粒夹带小颗粒随振动板共同振动，平均速度变化较小。7)颗粒平均速度和平均总应力的阶段性相同，且相同含石量在同一振动频率下的阶段持续时间相同；击实频率接近宕渣固有频率时，颗粒快速达到稳定状态，压实效果最佳。

关键词

宕渣 / 路基 / 离散元 / 击实试验 / 振动频率 / 含石量

基金资助

山东省交通科技创新计划项目(2022B17)