摻細(xì)粒液化砂土動(dòng)力特性試驗(yàn)研究.pdf

1、飽和砂土的液化研究是國(guó)際學(xué)術(shù)界和工程界研究的熱點(diǎn)之一。大量液化試驗(yàn)研究表明，液化與細(xì)粒含量、干重度、固結(jié)壓力、動(dòng)應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)等因素關(guān)系密切。其中，細(xì)粒含量是影響液化的重要因素，甚至影響到液化產(chǎn)生的機(jī)理。這一點(diǎn)是源自于土體的顆粒粒徑組成，本試驗(yàn)則通過(guò)對(duì)細(xì)砂顆粒摻加細(xì)粒來(lái)改變其液化性質(zhì)。
　　本文利用動(dòng)三軸儀、靜三軸儀研究以下幾個(gè)問(wèn)題:(1)在Kc=1的情況下，當(dāng)細(xì)粒含量為21％、23％、25％、27％、29％的時(shí)候，摻細(xì)粒砂

2、土的動(dòng)強(qiáng)度的變化趨勢(shì)。(2)在Kc=1與Kc=1.5的情況下，對(duì)細(xì)粒含量為21％、23％、25％、27％、29％的砂土試樣的動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行比較，分析其變化趨勢(shì)。(3)在Kc=1的情況下，研究單層摻細(xì)粒砂土、兩層摻細(xì)粒砂土、三層摻細(xì)粒砂土的動(dòng)強(qiáng)度的變化趨勢(shì)，并與在Kc=1的情況下，五種混合摻細(xì)粒砂土的動(dòng)強(qiáng)度趨勢(shì)進(jìn)行比較，得出哪一種摻細(xì)粒的方法效果好。(4)運(yùn)用動(dòng)三軸與靜三軸的試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算砂土（細(xì)粒含量為21％、25％、29％）的應(yīng)變速率系數(shù)與

3、平均系數(shù)。
　　論文得到以下幾點(diǎn)結(jié)論:
　　(1)在固結(jié)比Kc=1.0的條件之下，混合摻細(xì)粒砂土的動(dòng)強(qiáng)度在細(xì)粒含量為21％和29％的時(shí)候最高，細(xì)粒含量在21％～25％時(shí)動(dòng)強(qiáng)度呈現(xiàn)出單調(diào)遞減，細(xì)粒含量在25％～29％時(shí)動(dòng)強(qiáng)度呈現(xiàn)出單調(diào)遞增，在細(xì)粒含量為25％時(shí)動(dòng)強(qiáng)度處于最低值，呈現(xiàn)了倒置“拋物線”趨勢(shì)。在相同細(xì)粒含量的基礎(chǔ)上，圍壓每增大50kPa，動(dòng)強(qiáng)度大約增加10～15kPa。
　　(2)在固結(jié)比Kc=1.5的條件之下

4、，與固結(jié)比Kc=1的時(shí)候的趨勢(shì)保持一致。當(dāng)細(xì)粒含量在21％～25％時(shí)，砂顆粒起到了主導(dǎo)作用，細(xì)粒主要“儲(chǔ)存”在砂顆粒之間的孔隙之內(nèi)，在循環(huán)荷載的作用之下，細(xì)粒發(fā)揮出“潤(rùn)滑”作用，降低了砂顆粒之間的摩擦力，所以導(dǎo)致砂土的動(dòng)強(qiáng)度越來(lái)越低。這是因?yàn)榧?xì)粒起到了潤(rùn)滑的作用，有利于液化現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)細(xì)粒含量在25％～29％時(shí)，砂土的動(dòng)強(qiáng)度越來(lái)越高。這是因?yàn)榧?xì)粒所起的作用是阻礙液化現(xiàn)象的發(fā)生。
　　(3)對(duì)于三種分層摻細(xì)粒試樣的動(dòng)強(qiáng)度曲線，從單

5、層摻細(xì)粒到兩層摻細(xì)粒，動(dòng)強(qiáng)度的變化不明顯，幾乎沒有變化。對(duì)比三層摻細(xì)粒與一層摻細(xì)粒，可以看出在相同的圍壓下，動(dòng)強(qiáng)度增長(zhǎng)3％左右?？梢缘贸鼋Y(jié)論，相比較混合摻細(xì)粒而言，使用分層的方法，效果不明顯。這是因?yàn)殡m然在砂土試樣中摻有一定數(shù)量的細(xì)粒，但是由于細(xì)粒與細(xì)砂顆粒分層排列，并沒有讓細(xì)粒完全“融入”到細(xì)砂顆粒當(dāng)中，很難發(fā)揮出細(xì)粒的粘結(jié)作用。
　　(4)細(xì)粒含量為21％、25％、29％的三種細(xì)砂土的動(dòng)強(qiáng)度與靜強(qiáng)度之間的差值比較大，遠(yuǎn)大于粘性