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| 溶解对有限土体被动土压力影响的离散元模拟 |
| 慈伟 崔凯 杨尚川 |
| 西南交通大学高速铁路路线工程教育部重点实验室，四川成都 610031 |
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| Discrete element method simulations for particle dissolution effects on passive earth pressure of finite soil mass |
| Ci WeiCui KaiYang Shangchuan |
| Key Laboratory of High-speed Railway Engineering of the Ministry of Education, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China |
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摘要 由于地形和人为等因素，挡墙后填土宽度可能受到限制。土体中矿物遇水溶解会降低土体强度，从而在岩土设计中高估被动土压力。基于离散元法分析有限宽度土体中溶解对被动土压力的影响，并考虑平动(T模式)、绕墙底转动(RB模式)和绕墙顶转动(RT模式)3种变位模式。通过颗粒间压力溶解模拟溶解过程，分析未溶解和溶解后挡土墙土压力合力、剪应变、力链和土压力分布。结果表明，颗粒溶解后，当宽高比B/H≤1且挡墙位移S/H≤1%时，T和RT模式下土压力合力的折减最大，土压力合力分别减少88.5%和86.4%。当B/H≤1且S/H≥10%时，RB模式下土压力合力的折减最大，土压力合力减少76.2%。溶解后力链数量会显著减少，且颗粒间接触会随着填土宽度的增加而减小。溶解会使得力链形成“蜂窝状”结构，从而降低土体强度。溶解也改变了土压力分布，且会对下部土体土压力的影响最大。建议对下部土体采取加固和防渗措施有助于减小溶解对被动土压力的影响。
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| 关键词 ：
被动土压力,
离散元法,
有限土体,
矿物溶解
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| Key words：
passive earth pressure
discrete element method
finite soil mass
mineral dissolution
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