Грунтово-каменистая смесь является сильно неоднородной по составу и структуре средой, которая широко применяется в инженерной области. В настоящее время существует нехватка систематических исследований механических характеристик грунтово-каменистой смеси с учетом формы крупных пород, разрушения частиц, а также совместного влияния содержания камней и влажности. На основе формы и разрушения крупных пород, в сочетании с крупномасштабными лабораторными испытаниями на прямой сдвиг и численным моделированием методом дискретных элементов, систематически изучается влияние содержания камней и влажности на макро- и микромеханические характеристики смеси. Результаты показывают: 1) с увеличением содержания камней прочность на сдвиг τ и внутренний угол трения φ также увеличиваются; сцепление c сначала увеличивается, затем уменьшается, достигая пика при содержании камней около 40%; индекс разрушения частиц B_N^H постепенно увеличивается, но темп роста снижается. 2) Влажность оказывает заметное ухудшающее влияние на прочность грунтово-каменистой смеси. С увеличением влажности прочность на сдвиг τ, внутренний угол трения φ и сцепление c уменьшаются; при низком нормальном напряжении влияние влажности на снижение прочности на сдвиг τ более выражено; индекс разрушения частиц B_N^H нелинейно снижается с увеличением влажности. 3) Форма и ориентация крупных пород определяют распределение силовых цепей и模式 концентрации напряжений. Разрушение частиц легко происходит в областях концентрации напряжений на углах крупных пород и является внутренней причиной нелинейности макроскопической прочности грунтово-каменистой смеси.

грунтово-каменистая смесь;метод дискретных элементов;испытание на прямой сдвиг;содержание камней;влажность;разрушение частиц