細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)稱為細粒。當粘粒、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。 本文首先開展了細粒含量對粉土液化及液化后影響的試驗?；谠囼灲Y果分析了細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力－應變關系；最后進行了粉土地基液化后側向變形預測。全文的主要研究內(nèi)容如下： 1．利用河海大學全自動多功能靜動三軸儀進行了液化試驗，研究細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)進行得較多了，試驗重點研究細粒含量變化對動強度的影響。當粘粒含量變化時，粘粒含量對動強度的影響并不是單調變化的，在粘粒含量為8％左右動強度達到最低值，這也與很多學者的結論相似。粉粒含量對液化動強度的影響呈單調變化，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，試驗在達到一定的液化程度才停止；而以往的研究在達到初始液化標準時就停止試驗，這不能反映粉土振動孔壓發(fā)展的全過程。由試驗結果建立了一個粉土等壓固結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。研究結果表明，系數(shù)b體現(xiàn)了細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構變化可解釋細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行了討論，考慮了不同干密度、不同有效固結壓力、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段。低強度段應力很小，而產(chǎn)生的應變很大；強度恢復段應力逐漸恢復。干密度、有效固結壓力、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