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下蜀黄土超声波波速与物理力学性质试验研究

王峥辉  
【摘要】: 声波探测技术自二十世纪七十年代以来得到了较快的发展,声波法作为一种无损、快速、简便的检测方法已在岩土工程探测中被广泛应用。随着新一代声波测试仪器的开发,测试方法的完善,它的应用将为我们研究土体性质、发展微结构理论提供良好的平台,并将成为工程领域内最具发展前景的探测技术之一。 本文选取长江下游宁镇地区下蜀黄土,在不同环境下进行压缩试验,当土样在不同压力作用下变形稳定后,测定含水率ω、孔隙比e和密度ρ三种重要的物理指标,并应用RS—ST01C型非金属声波检测仪测定了试样的P波(纵波)波速;测定上述试样在不同含水率条件下的物理性质指标及P波(纵波)波速。 将试验得到的纵波波速与物理力学性质指标数据进行了图表分析,结果表明在压缩条件下,含水率与纵波波速之间整体上呈正相关关系,但在结构再造阶段波速则是随压力增大而增大的;纵波波速与土的孔隙比、密度、外力条件等物理力学性质指标之间有着一定的相关性。 结合土体微结构理论,分析了土体孔隙特性、颗粒特性及含水特性等微观因素对波速的影响,发现物理力学性质是通过微观结构变化来影响波速的,土体声波波速变化是微结构和表观多因素综合效应的结果。最后,基于以上分析,探讨性地建立了合初步地试验模型,并提出了相应的纵波波速求解公式。 本文利用声波探测技术对下蜀黄土进行了波速测试,验证了压缩条件下土体微结构变化的过程,研究物理力学性质与纵波波速的相关关系,对基坑开挖过程中用波速变化反演土体物理力学性质变化有一定的工程意义。


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