橡胶砂级配对混合土体剪切特性影响研究

为了研究橡胶砂的剪切特性，采用室内大型直剪仪，研究了4种橡胶砂级配（1种间断级配、2种连续级配、1种开级配）、3种橡胶掺入量（10%、30%、60%）、3种竖向应力（30、60、90 kPa）对橡胶砂强度特性和体变特性的影响；并在室内直剪试验的基础上，按照相同级配和橡胶掺量建立纯砂和橡胶砂的离散元数值模型，从颗粒接触状态和颗粒位移角度探讨橡胶砂内在力学机制。研究结果表明：在低橡胶含量下，橡胶砂的剪应力曲线趋势和纯砂一致，但其抗剪强度均低于纯砂；橡胶砂剪切应力随竖向应力的增大而增大，4种级配的橡胶砂中连续级配SR2抗剪强度最高；橡胶颗粒的掺入能有效抑制砂土的剪胀，其中间断级配SR1橡胶砂抑制土体剪胀效果最好，剪胀量相较于纯砂减少了37.6%；橡胶砂的内摩擦角随着橡胶掺入量的增大而减小，同一橡胶掺量下连续级配SR2橡胶砂的内摩擦角最大；橡胶颗粒在橡胶砂力链网络中主要参与弱力链的形成，橡胶砂剪切带宽度小于纯砂的剪切带宽度。