三峡水库岸坡崩坡堆积物力学特性数值试验研究

基于三峡水库崩坡堆积物岸坡变形破坏问题,采用三维离散元软件PFC3D,建立了崩坡堆积层土石混合体大型三轴剪切试验模型,并对含石量分别为0%,20%,40%,60%,80%和100%以及截面尺寸分别为60cm×30cm,65cm×32.5cm,70cm×35cm,75cm×37.5cm和80cm×40cm的试样进行剪切破坏模拟。结果表明:土石混合体粘聚力随着含石量的增加而减小,近似呈线性关系。内摩擦角在含石量小于40%时,几乎不变;当含石量大于40%且小于60%时,内摩擦角处于过渡阶段,开始增大,且增大程度越来越快;当含石量大于60%时,内摩擦角急剧增加。同一含石量试样的粘聚力随着试样尺寸的增大而逐渐减小,且减小程度在含石量40%左右达到最大。随着试样尺寸的增大,含石量为0%的试样内摩擦角几乎不变;20%,40%和60%含石量的试样内摩擦角减小;80%,100%含石量的试样内摩擦角增大。崩坡堆积物试样破坏在"低含高围"情况下时出现"剪涨"现象,在"高含低围"情况下出现"剪缩"现象。研究认为PFC3D程序可以较好地研究水库崩坡堆积层的力学特性。