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《哈尔滨工业大学》 2010年
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颗粒级配对砂土静态液化行为的影响研究

李声立  
【摘要】:松散粉砂是自然界中能够导致边坡发生静态液化滑坡的一种常见砂土,因此研究松散粉砂的静态液化特性十分必要。颗粒级配是影响粉砂液化势的一个重要因素,然而目前国内外对于级配对砂土液化势的影响研究还比较少,而且这些研究几乎都是定性的研究,因此有必要对其进行更深入的研究。 为了研究颗粒级配对砂土静态液化行为的影响,本文做了四个系列的试验。在第一个系列试验中,改变砂土的不均匀系数Cu而曲率系数Cc和有效粒径d10保持不变,以此来研究Cu对砂土液化势的影响规律;在第二个系列试验中,也是改变砂土的Cu而Cc和d10保持不变,不同的是在这一个系列中砂土的Cc和d10要小于第一个系列。这一个系列试验的目的是为了确保Cu对液化势的影响规律不仅仅是局限于第一个系列中的砂土;在第三个系列试验中,改变砂土的Cc而Cu和d10保持不变,以此来研究Cc对砂土液化势的影响规律;在第四个系列试验中,在一种级配良好的砂中添加不同含量的粉粒。将这个系列的试验结果与前人的研究结果作比较,得到粉粒含量对不同级配砂土液化势的影响。 结果表明: (1)不均匀系数Cu在一定范围内增加,砂土的液化势减小。当Cu比较小时,Cu的变化对砂土临界状态线位置的影响比较明显,当Cu大于一定值时,这种影响变弱。 (2)砂土的液化势随着曲率系数Cc的增加而减小。当Cc较小时,Cc的变化对砂土临界状态线斜率的影响比较明显,当Cc增大到一定值时,这种影响减弱。Cc对临界状态线的截距几乎没有影响。 (3)在低固结围压( p0 '=100kPa)下,随着粉粒含量的增加,不同级配砂土的液化势都是先增大后减小。但是使得粉砂液化势达到最大值的临界粉粒含量不一样。在高围压下( p0 '=500kPa),粉粒含量对不同级配砂土液化势的影响规律却不一样,对于级配良好的砂土,随着粉粒含量的增加,粉砂的液化势依然是先增大后减小,而对于级配不良的砂土,粉砂的液化势先减小后增大,再减小。 最后在实验基础上对两种不同级配砂土边坡利用SUMDES2D软件进行数值模拟,结果表明:不均匀系数低(Cu=1.59)的砂土边坡发生了静态液化滑坡,而不均匀系数高(Cu=8)的砂土边坡却没有。这与室内试验结论一致。 以上结论可以为预测和防范泥石流等地质灾害提供一定的依据,同时也能为相应的边坡稳定性分析提供一定的依据和数据参考。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU441.4

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