Page 37 - 2024年第55卷第9期

统计不同工况下的模拟抗剪强度结果，为了提高结论的可靠性，另加入 ３个不同嵌入值对应的工
况（工况 ５—７），如表 ７所示，抗剪强度与嵌入值的关系曲线如图 １５所示。由图可见，随着嵌入值的
增大，峰值剪切荷载、峰值应力与峰值位移也随之增加；模拟抗剪强度与嵌入值呈线性正相关，相关
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系数 Ｒ为 ０．９９２，由图中关系式可看出，平均嵌入值每增加 １ｍｍ，模拟抗剪强度约增加 １．５８３ＭＰａ，
表明了嵌入值是影响层面抗剪强度与层间结合质量的重要因素。这是由于嵌入值越大，层间骨料与下
层坝料之间结合越紧密，层间骨料与下层坝料颗粒间的咬合力及骨料与砂浆间的黏结力越大，抗剪能
力越强，层间结合质量越好。
表 ７ 不同工况下的模拟抗剪强度

工况序号 层间骨料嵌入值?ｍｍ 峰值位移?ｍｍ 峰值剪切荷载?ｋＮ 峰值应力?ＭＰａ
１ ２．１９７ ２．６６７ １０５．６１５ ５．９７７
２ ２．５１１ ２．６８４ １１３．９５０ ６．４４８
３ １．４５９ ２．４９０ ８６．５００ ４．８９５
４ １．３５４ ２．３７９ ８３．９２６ ４．７４９

５ １．０００ １．９４１ ７０．３７３ ３．９８２
６ １．７１０ ２．６０５ ９１．０５２ ５．１５２
７ ２．００９ ２．５８９ １００．９９６ ５．７１５

建立终遍嵌入值与各碾压参数变化幅度的关系，分析碾压参数对终遍嵌入值的影响，见图 １６。图
中，参数变化幅度 λ为对比工况参数与标准工况参数的比值。由图可见，激振力增大 １．５倍，嵌入值
增加 ０．３１ｍｍ；行进速度增大 １．５倍，嵌入值减小 ０．７４ｍｍ；碾压厚度增大 １．２倍，嵌入值减小 ０．８４ｍｍ。
因此，激振力增大对层间骨料嵌入有利，促进了层间结合，而行进速度、碾压厚度增大均会削弱层间
骨料的嵌入，其中碾压厚度是影响嵌入值的最敏感参数。
进而分析不同碾压参数对层间结合质量（嵌入值和抗剪强度）的影响程度。由图 １６可见，激振力
增大 １．５倍，抗剪强度增加 ０．４７ＭＰａ；行进速度增大 １．５倍，抗剪强度减小 １．０８ＭＰａ；碾压厚度增大
１．２倍，抗剪强度减小 １．２３ＭＰａ。因此，激振力的增加以及行进速度、碾压厚度的减小均有利于提高
层间结合质量，且碾压厚度的变化是影响层间结合质量的最敏感参数。

图 １５ 层间骨料嵌入值与模拟抗剪强度关系 图 １６ 碾压参数对嵌入值和层间结合质量的影响程度分析

根据上述分析结果可得出，在实际施工中，为了更好地提高 ＲＣＣ坝料层间结合，有必要尽量采用
碾压机 “大振” 档位进行碾压（注意避免陷碾），在控制足够碾压遍数的同时降低行进速度，并在不
影响施工进度的情况下优先减小碾压厚度。
本文所开发的大型 ＲＣＣ分层碾压施工试验装置能够完全模拟实际碾压施工，提出的离散元模拟方

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