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含细粒饱和砂土动态液化试验研究

王红涛  
【摘要】:当前,针对细粒含量对饱和砂土动态液化研究较少。研究者仅针对细粒含量的大小展开了室内动三轴试验,分析了细粒含量对饱和砂土动弹性模量、动强度以及动孔隙水压力等的影响规律,但是尚未得出一致的结果。本文考虑了不同种类细粒(平均粒径d50大小不同),即本文同时考虑了细粒含量Fn和平均粒径比D50/d50(基砂平均粒径D50和细粒平均粒径d50的比值)。研究了不同种类细粒下其含量大小对饱和砂土的轴向动应变、动弹性模量、动强度以及其动孔压的影响规律。主要研究内容有:利用华侨大学GDS全自动多功能静、动三轴试验仪进行了液化试验,研究了不同平均粒径比D50/d50=14、5、3作用下,细粒含量依次为0%、5%、15%、20%、30%、45%的轴向动应变时程曲线、动弹性模量—动应变关系以及动强度时程曲线的影响规律。试验结果表明:1.平均粒径比D50/d50越大,细粒含量越多,累积轴向动应变?d增长越快,试样越容易发生液化。2.动弹性模量Ed随应变的增长出现应变软化型现象;动弹性模量Ed最大值随细粒含量增大呈现出先减小后增大不规则变化规律,其临界含量在20%~30%之间;细粒含量小于临界含量时,平均粒径比D50/d50越大,动弹性模量Ed值越小;当其超过临界含量时,动弹性模量Ed值随平均粒径比增大而出现先减小后增大的不规则变化规律。3.动剪切强度?d的最大值随细粒含量增大呈现先减小后增大的规律,临界含量介于20%~30%之间,且其值随振次增加而逐渐减小;平均粒径比D50/d50对动剪切强度?d的影响为,最大动剪切强度值?d随着平均粒径比D50/d50的增大而减小。平均粒径比D50/d50越大,动剪切强度值?d随振动周次而降低速率越大,反之越小。4.在同样的试验条件下,分析了不同平均粒径比D50/d50和细粒含量Fn对饱和砂土动孔压特性的影响规律。试验结果表明:当平均粒径比D50/d50=14时,采用Seed经典模型对其拟合效果较差,但采用修正后的指数模型能够较好反应出动孔压的发展规律。平均粒径比D50/d50=5、3较小时,其动孔压的发展规律完全符合Seed经典模型。


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