考虑颗粒破碎影响的隧道宕渣循环动载累积变形特性试验

为促进交通基础设施建设的绿色低碳化,隧道宕渣常作为路基填料资源化利用。通过开展大型循环动载三轴试验和颗粒单轴压缩试验,探讨了长期交通荷载下不同含水率宕渣的力学特性演化规律,并分析了宕渣的颗粒破碎及主要母岩成分颗粒的特征强度特性。循环动载三轴试验结果表明:高含水率使得宕渣材料累积塑性变形及体应变显著增加,回弹模量则明显减小;轴向应变累积速率与循环次数关系曲线具有明显的衰减和稳定阶段,且高含水率试样在加载后期累积速率明显提高。由试验前后试样级配特征曲线对比分析可知,循环加载导致宕渣颗粒破碎明显,且破碎程度随试样含水率增大而提高。宕渣中凝灰岩、砂岩及粉砂质泥岩颗粒的单轴压缩试验结果表明:饱和度提高导致单颗粒特征强度降低,且粉砂质泥岩特征强度降低最明显。基于试验结果,建立了宕渣破碎率和最终累积应变关联的表达式,合理预测了长期交通荷载下宕渣材料颗粒破碎的演化规律。