細(xì)粒含量對粉土液化及液化后影響的試驗研究.pdf

1、液化是研究較早的課題，先后開展了砂土液化可能性影響因素研究、預(yù)測液化發(fā)生的經(jīng)驗公式研究、粉土液化研究、砂土液化后變形研究。到目前為止，還未見系統(tǒng)地研究粉土液化后問題。粉土是由砂粒、粉粒、粘粒三種顆粒組成的特殊土類，粉粒和粘粒統(tǒng)稱為細(xì)粒。當(dāng)粘粒、粉粒含量變化時粉土的動強度、振動孔壓性狀及液化后變形特性等問題都值得深入研究。 本文首先開展了細(xì)粒含量對粉土液化及液化后影響的試驗。基于試驗結(jié)果分析了細(xì)粒含量變化對粉土動強度的影響；建立了

2、粉土振動孔壓發(fā)展模式，考慮了細(xì)粒含量的影響規(guī)律；分析了不同影響因素下的粉土液化后應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系；最后進(jìn)行了粉土地基液化后側(cè)向變形預(yù)測。全文的主要研究內(nèi)容如下： 1．利用河海大學(xué)全自動多功能靜動三軸儀進(jìn)行了液化試驗，研究細(xì)粒含量對動強度的影響。粉土樣的粘粒含量變化為3％、6％、9％、12％、15％，粉粒含量變化為50％、60％、70％、80％。試驗結(jié)果表明，不僅干密度影響動強度，粘粒含量和粉粒含量變化對動強度影響也較大。干密度對動

3、強度的影響已經(jīng)進(jìn)行得較多了，試驗重點研究細(xì)粒含量變化對動強度的影響。當(dāng)粘粒含量變化時，粘粒含量對動強度的影響并不是單調(diào)變化的，在粘粒含量為8％左右動強度達(dá)到最低值，這也與很多學(xué)者的結(jié)論相似。粉粒含量對液化動強度的影響呈單調(diào)變化，隨著粉粒含量增加，動強度逐漸增加。通過分析顆粒在粉土液化過程中的作用初步解釋了這兩種現(xiàn)象。 2．試驗研究了粉土振動孔壓發(fā)展性狀，本文的研究彌補了以往分析孔壓發(fā)展的缺陷。試驗記錄了從動加載開始至初始液化然后

4、繼續(xù)施加動荷載的過程，試驗在達(dá)到一定的液化程度才停止；而以往的研究在達(dá)到初始液化標(biāo)準(zhǔn)時就停止試驗，這不能反映粉土振動孔壓發(fā)展的全過程。由試驗結(jié)果建立了一個粉土等壓固結(jié)條件下的振動孔壓發(fā)展模式，該模式含有兩個試驗系數(shù)a、b。試驗還研究了不同粘粒含量和不同粉粒含量對孔壓發(fā)展的影響。研究結(jié)果表明，系數(shù)b體現(xiàn)了細(xì)粒含量對粉土振動孔壓發(fā)展的影響。通過分析振動過程中粘粒和粉粒含量變化時粉土的結(jié)構(gòu)變化可解釋細(xì)粒含量對粉土振動孔壓的影響。 3．

5、利用全自動多功能靜動三軸儀的特殊功能，開展了粉土液化后變形特性試驗。對粉土液化后變形的影響因素進(jìn)行了討論，考慮了不同干密度、不同有效固結(jié)壓力、不同粘粒含量、不同粉粒含量、不同液化程度等對粉土液化后變形的影響。試驗結(jié)果表明，粉土液化后變形分為兩個階段：低強度段和強度恢復(fù)段。低強度段應(yīng)力很小，而產(chǎn)生的應(yīng)變很大；強度恢復(fù)段應(yīng)力逐漸恢復(fù)。干密度、有效固結(jié)壓力、粘粒含量、粉粒含量、液化程度都對液化后變形的兩個階段有不同程度的影響。 4．由