Page 188 - 《爆炸与冲击》2026年第4期

第 46 卷 王海生，等： 砂砾土中爆炸模型试验相似材料性能测试及配制方法 第 4 期

表 1（续）
Table 1 (Continued)

试样 d max /mm w/% ρ max /(g·cm ) ρ min /(g·cm ) d 50 /mm C u C c D r ρ s /(g·cm ) e max e min e 0
−3
−3
−3
T-5 5 70.00 2.213 1.491 1.05 19.33 2.03 0.83 2.045 0.858 0.252 0.355
D-5 5 61.50 2.230 1.532 1.48 12.80 2.22 0.83 2.070 0.808 0.242 0.338
X-5 5 91.10 2.110 1.331 0.28 27.50 1.72 0.83 1.919 1.082 0.313 0.444
H1-5 5 65.00 2.213 1.493 1.10 22.13 1.42 0.83 2.045 0.855 0.252 0.354
H2-5 5 67.60 2.218 1.497 1.00 20.00 1.35 0.83 2.050 0.850 0.249 0.351

1.3 相似土样制备试验
将筛分后的原状土颗粒作为相似土样的配制原料，分别采用 GB/T 50123–2019《土工试验方法标准》 [14]
推荐的 4 种缩尺方法展开研究，配制出 d 、d 、C 和 u w 等影响土爆炸效应的参数指标不尽相同的试
max 50
样。采用不同缩尺方法控制替代料的最大粒径 d x 分别为 20、10 和 5 mm，并对其进行编号。如采用等
ma
量替代法，最大粒径分别是 20、10 和 5 mm 的试样编号分别为 D-20、D-10 和 D-5，其他各组编号方法类
似，其中原状土采用编号 YS-40 表示。4 种缩尺方法的具体实施方法和效果如下：(1) 剔除法（T），即直接
剔除试样中的超粒径颗粒，会使土体级配范围变窄，均匀性增大，如图 2(a) 所示，较适用于超径含量低的
土 样 ； (2) 相 似 级 配 法 （ X） ， 按 原 状 土 级 配 等 比 例 缩 小 所 有 颗 粒 粒 径 ， 缩 制 后 的 细 颗 粒 含 量 偏 高 ， 如
图 2(b) 所示，得到的力学指标偏优，如表 1 中所列试样 X-20、X-10 和 X-5 分别在同一最大粒径的组中细
粒含量最高；(3) 等量替代法（D），即用一定量粒径相对较小的颗粒按比例等质量替换超粒径颗粒，本文

100 YS-40 100 YS-40
T-20 80 X-20
Mass percentage finer/% 60 Mass percentage finer/% 60
T-10
80
X-10
T-5
X-5
40
40
20
0 20 0
10 1 10 0 10 −1 10 −2 10 1 10 0 10 −1 10 −2
Grain size/mm Grain size/mm
(a) Elimination method (b) Parallel gradation method

100 YS-40 100 YS-40
D-20 80 H-10
Mass percentage finer/% 60 Mass percentage finer/% 60
80
H1-5
D-10
H2-5
D-5
40
40
20

0 20 0
10 1 10 0 10 −1 10 −2 10 1 10 0 10 −1 10 −2
Grain size/mm Grain size/mm
(c) Equal replacement method (d) Blending method

图 2 各缩尺试样及原状土的级配曲线
Fig. 2 Grading curves of each scale sample and undisturbed soil

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