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循环荷载下煤矸石路基填料动力特性及骨干曲线模型研究

煤矸石路基；循环荷载；动力特性；骨干曲线；修正的Hardin-Drnevich模型

煤矸石作为煤矿建设和煤炭生产过程中所产生的废弃物，排放量与存储量巨大，将其用于路基填料，可产生较大的经济、社会和环境效益。以湖南湘潭某废弃煤矿的煤矸石为研究对象，通过大型动静三轴试验分析了循环荷载作用下煤矸石路基填料的动力特性，并对其骨干曲线的计算模型进行了深入研究。结果表明，循环荷载作用下煤矸石路基填料的骨干曲线并非呈现出良好的双曲线变化规律，试样的动应力随着动应变的增大而增大；随着围压的增加，试样破坏时的动应力与动应变均逐渐增大。基于动力特性试验结果，采用修正的Hardin-Drnevich模型分析了循环荷载作用下煤矸石路基填料的骨干曲线，分析表明，修正的H-D模型能取得更好的效果。在此基础上，建立了考虑围压效应的煤矸石路基填料骨干曲线计算模型。分析了循环荷载下煤矸石路基填料的动强度、动黏聚力等动力参数，求得了基于修正H-D模型的动弹模量计算公式，分析了循环荷载作用下煤矸石试样动弹模量与阻尼比的变化规律。