Page 31 - 2024年第55卷第9期

表 ３ 实际试验与 ＲＣＣ模型的碾轮参数及等效荷载
指标 碾轮直径?ｍｍ 碾轮宽度?ｍｍ 振幅?ｍｍ 振动频率?Ｈｚ 激振力?ｋＮ 静荷载?ｋＮ 行进速度?（ｋｍ?ｈ）
实际试验参数 １２００ １０００ ０．７ ４２ ５８ ２７．５ １．５
模型参数 １２０ １００ ０．７ ４２ ５．８ ２．７５ １．５

３．２ ＲＣＣ双层碾压施工模型建立
（１）试验槽模型构建。试验槽若按原尺寸进行构建，则需投放千万级别的球形颗粒；为提高模型
的计算效率，需对模型尺寸进行适当的缩放。考虑到碾压厚度是影响 ＲＣＣ压实质量的重要参数，设置
ＲＣＣ层铺厚度与实际试验一致（下层压实厚度 １４０ｍｍ，上层静碾后厚度 ３３０ｍｍ），试验槽的长度和宽
度分别缩放为 ３００和 １２０ｍｍ。
ＴＭ
（２）不规则颗粒的构造与颗粒投放。为真实反映骨料颗粒的形状，采用 ＨＡＮＤＹＳＣＡＮ３Ｄ３００ 三
维激光扫描仪对骨料进行扫描，获取骨料外轮廓的点云数据并建立骨料形状库，如图 ４所示。生成骨
料时，从骨料形状库中随机抽取骨料轮廓信息，以大小不一的圆颗粒对其进行填充，构建形状不规则
的颗粒。考虑到计算成本，小于 ５ｍｍ的细骨料简化为球形，砂浆全部用 ２ｍｍ的颗粒来表征。根据实
际 ＲＣＣ配合比及骨料级配分别进行上下层颗粒的投放，并为颗粒赋予基本的密度及阻尼等属性。

图 ４ 骨料形状库的建立
（３）下层颗粒的沉降与压实。赋予颗粒之间初始接触模型及相关参数，并设置重力加速度，固定
上层坝料颗粒，使下层颗粒在重力作用下沉降以模拟卸料过程，直至下层颗粒达到准静止状态。然后
删除多余颗粒，用墙体以一定速度压缩至指定高度（与实际坝料碾压完成后的高度保持一致）以模拟下
层坝料的压实。
（４）上层颗粒沉降。固定下层颗粒，然后释放上层颗粒使其在重力作用下沉降；在上层颗粒沉降
完成并满足孔隙率要求后，通过删除铺料厚度上方多余颗粒的方式模拟静碾整平。ＲＣＣ模型及其骨料
级配曲线如图 ５所示。由图可见，ＲＣＣ模型与试验所用 ＲＣＣ的骨料级配吻合良好。

图 ５ ＲＣＣ双层碾压初始模型及其骨料级配曲线
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