Page 30 - 2024年第55卷第9期

所示。由表可见，各部分芯样的平均压实度均在 ９９％以上，压实效果较好。芯样平均密度的变异系数
与文献［ １６］中给出的 １．３％相比均更小，说明模拟碾压试验所得试件的整体均匀性较好。
（３）抗剪强度分析。抗剪强度统计结果如图 ３所示，由图可见，上层芯样的极限抗剪强度、残余
抗剪强度和摩擦抗剪强度较含层面芯样均更高，与文献［ １７］中的结论一致。模拟碾压试件的 ３类抗剪
强度比依次增大，且极限抗剪强度比为 ９０．８％，满足模拟连续浇筑条件下的 ＲＣＣ层间结合质量要求
（极限抗剪强度比在 ９０％左右）。
表 ２ ２８ｄ龄期的 ＲＣＣ芯样及标准试件的密度统计

３
试件类别 平均密度?（ｋｇ?ｍ ） 平均压实度?％ 标准差 变异系数?％ 试样数量
标准试件 ２３６７．７２ ９８．３３ ４．３７ ０．１８ ３
上层芯样 ２３８６．４４ ９９．１０ １２．１１ ０．５１ ３０
含层面芯样 ２４００．７８ ９９．７０ １３．６０ ０．５７ ３０
下层芯样 ２４０５．００ ９９．８８ １３．２３ ０．５５ ３０

图 ２ 上层 ＲＣＣ振碾过程累计沉降曲线 图 ３ 碾压试件抗剪强度试验结果

３ ＲＣＣ碾压施工离散元模拟方法

３．１ 碾轮等效荷载的确定 为了提高模型计算效率，需对模型和碾轮的尺寸进行缩放。研究表明，当
模拟碾轮与实际碾轮对 ＲＣＣ在单位体积上做功相等时，认为两者产生的压实效果相同 ［１８ － １９］ 。为保证
缩放前后的压实效果相同，采用单位体积压实功重新计算碾轮的等效荷载。
３
单位体积压实功 Ｅ（Ｊ?ｍ ）按下式计算：
０
(
４)
Ｅ ＝ ２ ＡＷ＋ π Ｆ · Ｎｆ （１）
０ ＢＨｖ
式中：Ａ为碾轮振幅，ｍ；Ｗ为碾轮的静荷载，Ｎ；Ｆ为碾轮的激振力，Ｎ；Ｎ为碾压遍数；ｆ为碾压机
振动频率，Ｈｚ；Ｂ为碾轮宽度，ｍ；Ｈ为碾压厚度，ｍ；ｖ为碾压机行进速度，ｍ?ｓ。
为保证等效荷载相同，需同时保证模拟碾轮与实际碾轮的单位体积压实功相同、单位宽度的动静
荷载比相同。因此，等效荷载的确定需满足下式：
Ｓ
Ｅ ＝ Ｅ Ｒ
０ ０
Ｆ ＝ { Ｆ （２）
Ｓ Ｒ
Ｗ Ｓ Ｗ Ｒ
Ｒ
Ｓ
式中：Ｅ为模型中碾轮所做压实功，Ｊ；Ｅ 为实际碾轮对坝料所做压实功，Ｊ；Ｆ、Ｆ 分别为模型碾轮
Ｓ
Ｒ
０
０
和实际碾轮激振力，Ｎ；Ｗ 、Ｗ 分别为模型碾轮和实际碾轮静荷载，Ｎ。
Ｓ
Ｒ
参照模拟试验的碾轮参数，根据式（１）（２）计算得到模型的碾轮参数及等效荷载，见表 ３。
０
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