Resposta dinâmica e mecanismos micromecânicos do talude de solo pedregoso sob perturbação de compactação dinâmica

MA Yaoyu ,  

XIE Qiang ,  

XUE Xiaoqiang ,  

XU Yongping ,  

SU Hao ,  

摘要

O método de compactação dinâmica é amplamente utilizado para o tratamento eficiente de fundações profundas, especialmente em fundações de aterro em áreas montanhosas. No entanto, fundações de aterro em áreas montanhosas tendem a formar taludes de aterro, e o solo de aterro é geralmente um solo pedregoso com distribuição granular desigual. As cargas dinâmicas da compactação fácil podem induzir deslizamentos de taludes, ameaçando a segurança da construção. Portanto, é urgente esclarecer as leis de resposta dinâmica e os mecanismos de falha. Para abordar esses problemas, foi adotado um estudo colaborativo que integra monitoramento em campo, escaneamento 3D e simulação por elementos discretos: dados de resposta dinâmica da compactação foram obtidos em campo, a forma dos agregados foi construída via escaneamento 3D, e um modelo numérico PFC3D baseado no método de elementos discretos (DEM) foi criado. Considerando o efeito da forma das partículas na resposta do talude da fundação, foi introduzido o fator de correção de forma η para otimizar o critério de resistência à fragmentação das partículas, estabelecendo-se um modelo de perturbação de compactação dinâmica acoplado ao mecanismo de fragmentação das partículas. O estudo revelou as leis macro e microscópicas da resposta dinâmica nas áreas de compactação e talude: as camadas superficiais da área de compactação apresentam densificação por compressão das partículas, reduzindo a porosidade; o talude apresenta falha progressiva, o ângulo do talude diminui de 45° para 20°, o campo de deslocamento no topo do talude passa por três fases sincronizadas de transformação; a porosidade do topo aumenta devido à deformação por tração, enquanto a porosidade da base diminui por compressão; a análise de energia revelou a essência, as partículas passam primeiro pela fase de “compactação por compressão” e depois entram na fase de “deslizamento e cisalhamento”, ambas as fases conduzem conjuntamente à falha do talude.

关键词

compactação dinâmica; talude de solo pedregoso; resposta dinâmica; modo de falha

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