k_0固结饱和黏土的动剪切模量与阻尼比试验研究

开展一系列k_0固结饱和黏土的动三轴试验,研究了围压、初始静偏应力、加载历史3种因素对动剪模量-动应变(G-γ)和阻尼比-动应变(λ-γ)关系曲线的影响,并利用Hardin Drnevich公式对试验获得的G-γ关系进行了分析。结果表明,k_0固结黏土的G/Gmax-γ曲线与围压无关;G-γ曲线随初始静偏应力水平的增加逐渐下移,λ-γ曲线随初始静偏应力水平的增加逐渐上移;以累积应变作为加载历史的度量,初始动剪模量G′随不同累积应变的增大逐渐减小,并呈现良好的线性规律;不同累积应变条件下的G-γ关系可用初始动剪模量G′作为归一化参数,并具有良好的归一化特性;累积应变对λ-γ关系影响不大。研究成果可为场地的动力特性评价提供必要参考。     

黄骅港淤泥动力特性的三轴试验研究

针对波浪作用的具体特点,对黄骅港海床表层淤泥进行了动模量、动变形及动强度试验。给出了该淤泥的动模量和阻尼比随固结压力和动剪应变的变化关系。通过分析该淤泥的动强度曲线发现,对于一定的固结压力对应于长振次(>1 000)的破坏动剪应力差别很小,可能存在一个门槛动剪应力,在该应力下即使长振次振动也不会发生破坏。该淤泥在波浪作用下的固结不排水剪切动强度约为静固结不排水强度的50%。     

南沙港区软土固结孔压特性试验研究

根据南沙港区主要地层土的室内试验和现场测试成果,分析固结过程中土体孔隙水压力变化特性。结果表明：三轴试验固结过程中,淤泥、淤泥质土和粘质粉砂孔隙水压力消散相同百分数的固结时间存在数量级差别,淤泥质土和粘质粉砂的渗透系数不能由时间-沉降曲线确定;三轴不排水剪切过程中,粘质粉砂中孔隙水压力随剪应变先增大后减小,表现出密实砂的孔隙水压力变化特性;该区域地基真空预压加固过程中吹填层、粘质粉砂层和淤泥质土层中的孔隙水压力随膜下真空压力增加而迅速降低,而淤泥层中孔隙水压力缓慢下降,地基土层具有明显的成层特性。     

淤泥海砂混合料动力特性试验研究

沿海地区淤泥和海砂储量丰富,适当配合比的淤泥海砂混合料理论上可用于海堤填筑。采用DDS-70型动三轴试验系统和GZZ-50型共振柱试验系统,对不同配合比的淤泥海砂混合料进行动力特性试验研究,得出淤泥海砂混合料的动强度和最大动剪切模量,并分析不同配合比和固结围压对淤泥海砂混合料的动强度以及最大动剪切模量的影响。试验结果表明,淤泥海砂混合料的动强度和最大动剪切模量均会随着固结围压的增大而增大;随着混合料中海砂含量的降低及淤泥含量的增加,其动强度和最大动剪切模量会减小。     

吹填粉细砂动强度影响因素试验研究

针对汕头东部经济带吹填粉细砂,通过动三轴试验,研究粉粒含量、黏粒含量、初始相对密实度、固结应力、固结应力比对吹填粉细砂动强度的影响规律。试验结果表明,吹填粉细砂动强度随粉粒含量增加而降低,破坏振次相同时,粉粒含量为18%时的动强度为粉粒含量为0时的1/2。动强度在粉粒含量为6%～9%时降低幅度出现突变,相同破坏振次下,降低幅度约为22%。吹填粉细砂抗液化强度并不是随着黏粒含量的增加而单调增加的,临界黏粒含量值为12%。初始相对密实度对吹填粉细砂动强度影响较小。固结应力小于200 kPa时,吹填粉细砂动强度随固结应力的增加而增加;大于200 kPa时,试样已接近最小孔隙比,增加固结应力已不能增大试样密实度,动强度不再增加。当固结比小于2时,吹填粉细砂动强度随固结应力比的增加而增加。     

滨海地区粉质黏土渗透特性试验

以上海第(6)层粉质黏土为例,研究了固结压力、各向异性及结构性对滨海地区粉质黏土渗透特性的影响,并通过电镜扫描(SEM)进行粉质黏土微观渗透机理的分析。研究表明,粉质黏土渗透系数随着固结压力增大而减小,粉质黏土水平方向的渗透性大于垂直方向;重塑土因受扰动渗透性反而变小。微观分析显示,固结压力增大使得土颗粒间的孔隙变小;垂直方向存在较多粒状聚体,而水平方向则以片状或板状聚体为主;重塑土受扰动后小颗粒填充了大孔隙。粉质黏土颗粒间的孔隙类型、接触方式等微观结构变化,是其宏观渗透性差异的根本原因。     

往复荷载作用下粉质黏土固结系数的试验研究

应用基于太沙基的半解析一维固结理论,研究往复荷载作用下粉质黏土固结系数的变化规律。利用固结试验中的加载和卸载过程来模拟往复荷载,认为加载和卸载过程中的固结系数不同。通过试验得到粉质黏土加载和卸载的固结系数,对其变化规律进行研究,进而为实际工程提供参考。试验结果表明:往复荷载下在周期与荷载增量相同时,加载与卸载过程的固结系数随压力的增大呈减小趋势;在相同压力与相同荷载增量下,随着周期的增大,固结系数也呈减小趋势。对试验数据进行数值模拟,得到加载与卸载固结系数的函数关系为线性关系,并求得二者比值约为0.095,运用此值可以缩短测往复荷载作用下固结系数所需的时间,并为计算固结度以及沉降量提供参考。     

基于有限元的磁流变弹性体设备磁致特性分析

应用有限元方法得到在不同颗粒体积比浓度条件下,磁流变弹性体在成链方向的相对磁导率和磁致剪切模量随磁场强度变化曲线。设计了一个简单的磁流变弹性体阻尼器模型,并在此基础上应用上述计算所得曲线,对该阻尼在电流和线圈匝数变化时,计算出阻尼器模型的磁致剪切模量随外加电流和线圈匝数的变化曲线。计算结果表明,磁流变弹性体阻尼器模型的磁致剪切模量随外加电流的增大而增大,随线圈匝数的增加而增加,但当电流和线圈匝数达到一定值之后阻尼器模型的磁致剪切模量趋于稳定。分析了电流和线圈匝数对阻尼器性能的影响,使阻尼器在设计阶段对其性能进行评估得以实现。     

泥粉对砂岩机制砂MB值及砂浆性能的影响

研究不同岩石特性、泥粉含量和最大粒径对机制砂MB值的影响,分析MB值对砂浆流动度、力学性能及孔结构的影响规律。结果表明:砂岩机制砂MB值随泥粉含量的增加线性增大,随机制砂最大粒径的减小而呈对数增大,细粉料颗粒是影响MB值的重要原因,而矿石岩性对MB值的影响并不显著;砂浆的流动度、力学性能随MB值的增大而不断降低,尤其当MB值大于1.5时对砂浆的工作性和力学性能影响更为显著。另外,随机制砂MB值的增加,砂浆的孔隙率和平均孔径不断增大,有害孔数量增多,而凝胶孔等无害孔数量降低,使得孔结构劣化。建议现场生产过程中机制砂MB值控制在不大于1.5。     

含砂量对黏-砂混合土力学特性影响的试验研究及工程应用*

广东省汕尾市龟龄岛码头工程采用黏-砂混合土地基。不同含砂量不排水剪切试验结果表明：1）随着含砂量增加,分形维数加速递减;2）抗剪强度特性逐渐由硬化型过渡为软化型;3）分形维数2.709 3（含砂量50%）为黏-砂混合土力学性能明显变化的界限值,两侧力学特性表现出较大差异;4）内摩擦角增大、黏聚力减少。结合经验公式的地基承载力、实际取材等因素确定含砂量为30%～40%,并选取12个监测点进行复核。