基于颗粒堆积算法的堆石料压实密度预测研究

作     者：沈超敏 邓刚 刘斯宏 严俊 毛航宇 王柳江 SHEN Chaomin;DENG Gang;LIU Sihong;YAN Jun;MAO Hangyu;WANG Liujiang

作者机构：河海大学水利水电学院江苏南京210098 中国水利水电科学研究院水利部水工程建设与安全重点实验室北京100048 

出 版 物：《水利学报》 (Journal of Hydraulic Engineering)

年 卷 期：2023年第54卷第8期

页      面：920-929页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 080104[工学-工程力学] 0903[农学-农业资源与环境] 0815[工学-水利工程] 0714[理学-统计学（可授理学、经济学学位）] 0701[理学-数学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52009036,52209160,51979091) 中国水利水电科学研究院水利部水工程建设与安全重点实验室开放研究基金项目(NO.202001) 

主　　题：堆石料 颗粒堆积 最大干密度 缩尺效应 级配曲线 

摘      要：堆石料的压实密度是反映其工程力学特性的重要指标。提出了一种基于降维映射的颗粒堆积算法,仅有一个模型参数即可在给定堆石料级配的情况下实时预测当前级配下的最大干密度。与试验结果对比发现,该算法能够较好预测给定的连续、间断级配堆石料最大干密度,为堆石料级配的高效优化设计提供了新思路。采用该算法模拟了堆石料细料截断和缩尺对堆石料压实密度的影响,结果表明:本算法可以较好地根据缩尺后的结果预测原型级配的堆石料压实密度,但堆石料压实密度的缩尺效应预测存在细料截断误差,误差与细料含量呈正相关;堆石料缩尺后粗料部分骨架的孔隙尺寸降低,有降低压实密度的趋势,而缩尺时增加的细料含量对密度的影响并无统一的规律,而是与粗料和细料的具体粒径分布相关。