软硬岩混合料一维压缩颗粒破碎演化规律

高钰坤; 刘斯宏; 沈超敏; 刘远生; 吴志刚; 李健; 胡继峰

doi:10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251924

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软硬岩混合料一维压缩颗粒破碎演化规律

水工结构、水工材料与水利工程施工 | 更新时间：2026-09-10

- 软硬岩混合料一维压缩颗粒破碎演化规律
- 软硬岩混合料一维压缩颗粒破碎演化规律
- 水电能源科学 2026年44卷第5期页码：92-97
- 作者机构：
  
  1. 河海大学水利水电学院
  2. 中国安能集团第二工程局有限公司
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金面上项目(52479121)
- DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251924
  中图分类号： TV41
- 纸质出版：2026
- 稿件说明：
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高钰坤, 刘斯宏, 沈超敏, 等. 软硬岩混合料一维压缩颗粒破碎演化规律[J]. 水电能源科学, 2026,44(5):92-97.

高钰坤, 刘斯宏, 沈超敏, et al. 软硬岩混合料一维压缩颗粒破碎演化规律[J]. 2026, 44(5): 92-97.
高钰坤, 刘斯宏, 沈超敏, 等. 软硬岩混合料一维压缩颗粒破碎演化规律[J]. 水电能源科学, 2026,44(5):92-97. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251924.

高钰坤, 刘斯宏, 沈超敏, et al. 软硬岩混合料一维压缩颗粒破碎演化规律[J]. 2026, 44(5): 92-97. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251924.

摘要

土石坝工程中常产生含软岩的开挖料，其颗粒在荷载作用下易发生破碎，导致混合料级配演化与力学性能劣化。为揭示软硬岩混合料组分层面的颗粒破碎规律，以某超高沥青心墙堆石坝砂板岩料源为工程背景，采用强度可调的染色石膏模拟软硬岩组分，通过单颗粒破碎试验验证模拟材料的合理性，开展不同软岩含量条件下的一维压缩试验，系统分析组分破碎演化特征。结果表明，软、硬组分颗粒破碎强度均服从Weibull分布，破坏模式与天然岩石一致；随法向应力与软岩含量增加，两类组分破碎程度同步增强，但始终遵循统一的破碎演化路径，级配逐渐趋近极限分形分布；软、硬组分相对破碎率与塑性功之间均满足稳定的双曲线关系，软岩含量变化不改变其本征演化规律。通过引入单颗粒特征强度对塑性功进行归一化，建立了适用于不同母岩强度与软岩含量条件的组分破碎演化统一模型。研究结果从组分层面阐明了软硬岩混合料颗粒破碎机制，为构建考虑破碎演化的混合料本构模型提供了理论基础。

Abstract

关键词

Keywords

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