循環(huán)荷載下珠三角地區(qū)飽和淤泥土力學(xué)響應(yīng)特性研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展，循環(huán)荷載引起的巖土工程問題日益受到巖土工程學(xué)者們的關(guān)注。本文采用SPAX-2000靜動(dòng)真三軸測(cè)試系統(tǒng)（改進(jìn)型），針對(duì)珠三角地區(qū)飽和原狀淤泥土進(jìn)行了動(dòng)力試驗(yàn)，深入研究了有效圍壓、動(dòng)應(yīng)力比、荷載頻率等因素對(duì)循環(huán)荷載作用下珠三角地區(qū)飽和原狀淤泥土動(dòng)力特性的影響。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、艢w納總結(jié)近年來研究軟土動(dòng)力特性的室內(nèi)動(dòng)三軸試驗(yàn)加荷條件。通過荷載論證試驗(yàn)，論證了室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)M循環(huán)荷載的可行性，并通過不同荷

2、載波形的對(duì)比發(fā)現(xiàn)偏壓正弦波可較好模擬出循環(huán)荷載的特性，普遍滿足室內(nèi)試驗(yàn)條件的要求。
　　⑵分析研究了有效圍壓、動(dòng)應(yīng)力比、荷載頻率等因素對(duì)循環(huán)荷載作用下珠三角地區(qū)飽和原狀淤泥土孔壓的影響。研究發(fā)現(xiàn)本試驗(yàn)淤泥土的的門檻循環(huán)應(yīng)力比rc=0.02;動(dòng)應(yīng)力比、荷載頻率對(duì)孔壓發(fā)展影響較大，有效圍壓的影響則不明顯;動(dòng)應(yīng)力比越大，循環(huán)各階段的孔壓值越大，孔壓增長(zhǎng)越快，孔壓穩(wěn)定值越大;荷載頻率越低，循環(huán)各階段的孔壓值越大，孔壓增長(zhǎng)越快，孔壓穩(wěn)定值越

3、大;通過引入一個(gè)不受各種影響因素變化的變量-循環(huán)次數(shù)N，在描述孔壓增長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型u*=A(ln N)2+Bln N的基礎(chǔ)上，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，建立了考慮動(dòng)應(yīng)力比、荷載頻率、有效圍壓等影響因素的飽和淤泥土孔壓擬合公式:u*=0.0051(r-rc)0.2813(1/f）0.2295(σ'3)0.2683(ln N)2+[0.0523(r-rc)+0.0142f-0.0002σ'3-0.0404]ln N。
　?、欠治鲅芯苛擞行鷫?、動(dòng)應(yīng)力

4、比、荷載頻率等因素對(duì)循環(huán)荷載作用下珠三角地區(qū)飽和原狀淤泥土循環(huán)軟化的影響。研究發(fā)現(xiàn)動(dòng)應(yīng)力比、荷載頻率對(duì)軟化指數(shù)發(fā)展影響較大，有效圍壓的影響則不明顯;動(dòng)應(yīng)力比越大，循環(huán)各階段的軟化指數(shù)越小，軟化指數(shù)衰減越快，軟化指數(shù)穩(wěn)定值越大，荷載頻率越低，循環(huán)各階段的軟化指數(shù)越小，軟化指數(shù)衰減越快，軟化指數(shù)穩(wěn)定值也越大;在循環(huán)荷載的作用下，淤泥土的軟化指數(shù)δ與lg N呈非線性關(guān)系，通過式δ=1-a(lg N)2-b lgN，結(jié)合本次試驗(yàn)結(jié)果，確定公式參

5、數(shù)，建立了能考慮動(dòng)應(yīng)力比、荷載頻率、有效圍壓等影響因素的飽和淤泥土循環(huán)軟化擬合公式:δ=1-0.0005（r-rc）0.233（1/f）0.124(σ'3)0.282(lg N)2-0.0041（r-rc）1.513（1/f）0.45(σ'3)0.912 lg N。
　?、确治鲅芯苛擞行鷫?、動(dòng)應(yīng)力比、荷載頻率等因素對(duì)循環(huán)荷載作用下珠三角地區(qū)飽和原狀淤泥土變形及應(yīng)變速率的影響。研究發(fā)現(xiàn)動(dòng)應(yīng)力比、荷載頻率對(duì)應(yīng)變發(fā)展影響較大，有效圍壓

6、的影響則不明顯。動(dòng)應(yīng)力比越大、應(yīng)變值越大，應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)越快，應(yīng)變穩(wěn)定值越大。荷載頻率越低，應(yīng)變值越大，應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)越快，應(yīng)變穩(wěn)定值越大;應(yīng)變速率對(duì)數(shù)與循環(huán)次數(shù)對(duì)數(shù)間存在較好的線性關(guān)系;動(dòng)應(yīng)力比與荷載頻率對(duì)飽和淤泥土應(yīng)變速率具有顯著影響，隨著動(dòng)應(yīng)力比增大，應(yīng)變速率隨之增大;隨著荷載頻率增大，應(yīng)變速率隨之增大;隨加荷周數(shù)不斷增大，飽和淤泥土應(yīng)變速率衰減率幾乎不發(fā)生變化，動(dòng)應(yīng)力比、荷載頻率對(duì)飽和淤泥土應(yīng)變速率衰減率不具有顯著影響。通過對(duì)試驗(yàn)所得飽和淤