不规则动荷载作用下砂土孔压特性试验研究

以多组人工调制的不规则正弦波荷载作为输入荷载,对饱和松砂开展一系列动三轴试验,探讨应力时程中不同脉冲幅值和脉冲顺序对砂土孔压特性的影响。试验结果表明,出现更早、幅值更大的应力脉冲更易导致孔隙水压力的发展,同时也更易诱发砂土液化。进一步地,峰值应力之前和之后的脉冲波组对孔压发展的影响有所不同。此外,不同荷载模式下,饱和松砂动孔压比与振次比存在近似唯一关系。根据砂土孔压特性,引入单位体积剪切功并考察其与超静孔压的内在关联,得到了孔压比与正交化剪切功的归一化关系。这一关系具有应力路径无关性,受动荷载不规则性影响较小,但与材料特性即土体种类有关。     

基于细粒含量的粉土液化特性试验研究

通过对4组重塑粉土试样的动三轴试验,分析了细粒含量对粉土抗液化强度的影响;采用"Seed"孔压模型对不同细粒含量粉土液化的孔压发展进行拟合分析,并确定出相应的模型参数。     

细粒含量及固结应力对饱和砂土动剪切模量和阻尼比影响试验研究

土的动剪切模量和阻尼比是描述土体动力特性的两个主要参数。利用美国GCTS公司研制的TSH-100型共振柱试验仪对等压固结条件下饱和砂土的动剪切模量和阻尼比进行测试,研究细粒含量(FC)和固结应力对动剪切模量和阻尼比的影响。试验结果表明:各固结应力水平下,细粒含量对砂土动剪切模量和阻尼比的影响规律趋于一致。当0≤FC≤10%时,随着细粒含量的增加,砂土的动剪切模量逐渐减小,阻尼比则逐渐增大;当10%FC≤40%时,随着细粒含量的增加,砂土的动剪切模量逐渐增大,阻尼比则逐渐减小。细粒含量相同的砂土,随着固结应力的增大,动剪切模量呈增大趋势,阻尼比呈减小趋势。     

动荷作用下饱和尾矿砂的孔压和残余应变演化特性

在不同固结状态下对饱和尾矿砂进行动三轴试验,探讨饱和尾矿砂的动孔压和动残余应变发展特性。试验结果表明:(1)动应力、固结围压变化对饱和尾矿砂的孔压增长曲线基本上没有影响,固结应力比变化对其有较明显的影响。(2)均压固结和偏压固结时孔压增长曲线形态不同。均压固结时,可用修正后的Seed应力孔压模型表达式来描述;偏压固结时,可用指数函数来模拟。(3)在均压固结和偏压固结条件下饱和尾矿砂均产生较大的残余应变。固结围压、动应力变化对残余应变增长曲线基本上没有影响,固结应力比对其有明显的影响。(4)残余应变增长曲线在均压固结和偏压固结时具有明显不同的形态。均压固结时,可用反正弦函数来描述;偏压固结时,可用幂函数来模拟。     

动三轴试验中饱和软黏土的孔压特性及其对有效应力路径的影响

 变围压动三轴试验能够同时施加循环变化的偏应力与循环变化的围压,可以模拟地震荷载下动剪应力与动正应力的耦合。通过GDS双向动三轴设备进行一系列饱和软黏土的变围压动三轴试验,系统研究循环偏应力和循环围压耦合对饱和软黏土孔压特性的影响。试验结果表明：在单纯循环围压条件下,饱和软黏土会产生相应的正的瞬时动孔压,但是并没有产生明显的负的瞬时动孔压;在循环偏应力与循环围压耦合情况下,饱和软黏土的孔压时程曲线表现出与常规动三轴试验不同的特性,即动孔压的振幅更大,并且最大动孔压和最小动孔压表现出不同的发展规律：最大动孔压持续增长,而最小动孔压在加载一定周数后趋于稳定。此外,对残余孔压的定义进行量化,并对循环偏应力和循环围压耦合对有效应力路径的影响进行研究。     

强硫酸钠盐对饱和砂土动力特性影响的试验研究

为了研究强硫酸盐对饱和砂土动力特性的影响,配制五种不同工况饱和砂土试样。通过动三轴仪对试样土体进行动力特性试验,通过试验得到试样土体的应力曲线、应变曲线、动剪应力应变滞回曲线。结合ANSYS软件,模拟不同工况下饱和砂土的路基模型,分析其在地震荷载下Y轴的应力变化规律。结果表明：当土体达到液化时,含盐饱和砂土较不含盐饱和砂土所需振动次数更多;含盐饱和砂土中,10%含盐饱和砂土较其他三种土体达到液化时所需振动次数更多;当硫酸盐含量适当时,土体的动力特性高于普通砂土,而当硫酸盐含量继续增加时,土体的溶陷特性大于抗液化性能,土体刚度降低,抗液化性能降低。     

不同细粒含量下粗砂的强度特性试验研究

细粒含量能对砂土抗剪强度带来不同程度影响。通过对福建标准砂的细粒及粗粒通过不同比例混合成试样,分别进行100kPa、300kPa有效固结压力下的固结不排水常规三轴剪切试验。研究结果表明,在低围压和高围压下,剪切初期各试样的抗剪强度差异不大,发生应变硬化后,纯粗砂和纯细砂都具有很高的强度,但当饱和粗砂混有细砂时,由于细颗粒处于砂颗粒组成的骨架孔隙中起到近似于"滚珠"的作用,使得饱和粗砂的抗剪强度因细颗粒的增加引起了不同程度的降低。     

孔压增长后的饱和砂土流体特性及其孔压相关性

设计并完成了可液化饱和南京细砂自由场地基振动台试验。利用不同埋深处量测的加速度反应时程,采用线性插值法通过换算得到模型地基土剪应力和剪应变。进一步基于流体力学方法,研究了饱和砂土在孔压增长过程中表观动力黏度的变化规律。试验结果表明,在正弦波荷载作用下,饱和砂土液化前的表观动力黏度随着剪应变和剪应变率的增大而减小,表现出典型的“剪切稀化”非牛顿流体特性;超孔压比在饱和砂土的表观动力黏度发展变化中起着显著作用,表观动力黏度随着超孔压比的增大而减小,并且利用幂函数可以很好的拟合表观动力黏度与超孔压比的关系曲线。此外,表观动力黏度与孔压比的关系似乎不依赖有效上覆压力,该结论有待进一步验证。     

不规则荷载下饱和砂土孔压模型研究

提出一个适合分析不规则荷载作用效果的孔压模型,该模型以等幅荷载液化试验及孔压模型为基础,基于残余孔压累积原理,利用微分法和叠加法分别构造并进行优选。利用等幅荷载液化试验、人工调制不规则荷载液化试验以及地震波输入动三轴液化试验对所提模型进行检验,结果显示:(1)模型可以较好模拟等幅荷载液化试验;(2)模型可以较好描述人工调制不规则荷载液化试验结果;(3)模型可以模拟不规则地震荷载作用下的孔压增长规律,且对不同地震波型导致的孔压增长规律也有较好复现;(4)模型参数少,能实现孔压实时分析,运用方便。     

冲击荷载作用下饱和砂土孔压特性的简化力学模型与分析

利用离散模型数值模拟了饱和砂土落地冲击实验引起砂样内动孔隙水压力的周期变化 ,指出了出现负压截断的原因 ,给出了孔隙水压力的周期与装砂结构固有频率的关系以及冲击载荷 (对应于实验中的砂土下落高度 )对孔压的影响     

饱和砂土动力特性的动三轴试验研究

利用GDS 10 Hz/20 kN双向振动三轴系统,进行了一系列饱和砂土不排水动三轴试验,研究了不同固结围压对饱和砂土动力特性的影响。试验结果表明:动弹性模量随动弹性应变幅的增大而减小,随围压的增大而增大;阻尼比随动弹性应变幅的增大而增大,围压对阻尼比的影响不显著,动弹性应变比较低的情况下,阻尼比有随围压增大而减小的趋势;不同围压下砂土的动强度曲线可近似地归一,其振动孔压发展模式与Seed提出的砂土的振动孔压发展模式相同,可以用反正弦三角函数拟合。     

交通荷载作用下饱和软粘土孔隙水压力的累积规律及影响因素探讨

通过不同循环加载条件下模型试验和现场原型监测试验,研究在交通荷载条件下孔隙水压力累积特性及发展规律,探讨路基软土在循环动荷载下产生累积特性的原因和主要影响因素,通过试验分析得出了交通荷载下路基软土中孔隙水压力累积特性、发展规律以及影响累积特性的主要因素。     

城市固体废弃物中孔隙水压力的试验研究

对审内配制的四组不同配比的城市固体废弃物(MSW)分别进行了三轴固结排水试验,得出孔隙水压力与时间、轴向应变的关系曲线.发现,城市固体废弃物中也存在孔隙水的概念,但与土中的扎隙水有很大的不同.MSW中的孔隙水压力分布很复杂,存在于孔隙中、不透水材料之上、有机质中,且沿深度方向并不呈线性分布,也不是连续的.因此,应用土力学中的有效应力原理并不合适.建议,不考虑MSW中的同结问题,将沉降分为压缩和生化降解两部分.     

水泥固化漳州滨海风积砂液化特征试验研究

利用GDS动三轴仪对水泥固化漳州滨海风积砂进行液化强度试验,分析水泥固化漳州滨海风积砂在不同水泥剂量、不同龄期、不同基准应变和不同等幅循环应变幅值下的液化特性。试验结果表明:砂样的抗液化能力随水泥掺量的增加近似呈线性提高;随龄期增长而增强,但基准应变越高,增强越弱;随循环应变幅值的减小而显著增强;基准应变对砂样抗液化能力的影响受水泥掺量的制约。孔压半对数模型可以较好的反应水泥固化漳州滨海风积砂土的孔压发展规律;存在一个临界基准应变,使得抗液化能力随水泥剂量的增加得到最大化提高。     

强夯加固粉土实例及对夯后孔压特征的分析

就建造在长江与汉江交汇处冲积地层上的汉阳带钢厂坯料库用强夯法加固软粘土和 饱和粉土的效果及孔隙水压力特性的有关问题进行分析。     

粉粒夹层对饱和砂土液化特性影响的试验研究

为了能更好地反映粉粒夹层对自然界中沉积或吹填土层动力特性的影响,将土颗粒进行筛分后制备含粉粒夹层的饱和土样。采用应变控制加载方式进行一系列动三轴试验,分析了粉粒夹层对饱和砂土的抗液化强度和动孔隙水压力发展规律的影响。研究结果表明,粉粒夹层的存在对循环荷载作用下饱和砂土抗液化强度和动孔隙水压力的发展规律有显著影响,若忽视粉粒夹层对饱和砂土抗液化强度的影响,将会使液化判别得到偏于不利或保守的结论。     

饱和粉土动参数的试验分析

使用DDS 70微机控制电磁式振动三轴仪 ,对邯郸市区的饱和粉土进行小应变的动模量和阻尼试验研究 ,分析了动应变、固结条件、初始剪应力等因素对动模量和阻尼的影响 ,并列出了几种土体的试验结果 ,供比较和工程应用参考。     

超孔隙水压力监测在大夯击能强夯中的成果分析

分析强夯最佳夯击能以及强夯间歇时间的确定方法,并讨论超孔隙水压力在大夯击能强夯中的变化情况.工程应用结果表明,强夯工程影响深度约为11.0 m,强夯有效加固深度为9.0m.     

应力劳台角对孔隙压力发展的影响

通过中密承德砂在π平面上应力劳台角按不同规律变化的真三轴试验，研究了在不同应力条件下应力劳台角对孔压发展的影响规律。试验研究表明，在较低应力比（不发生剪胀）下，应力劳台角旋转３６０°产生的孔压累积值可达到平均主应力ｐ的１５％～２５％，在较高应力比（出现剪胀）下，应力劳台角旋转３６０°产生的孔压累积值可达到平均主应力ｐ的３０％。不同应力路径也会对孔压有显著影响。