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基于流动性的饱和砂砾土液化机理

岩土工程学报 2013年第10期35卷 1816-1822页

作者：王志华周恩全吕丛陈国兴南京工业大学城市地下空间研究中心江苏南京210009 南京工业大学岩土工程研究所江苏南京210009

砂砾土的地震液化至今仍存较大的争议,相应的液化机理解释主要沿用传统的砂土液化分析思路和方法。利用动态圆柱扭剪仪开展了100 mm直径、3组典型级配(含砾量分别为37%,45%和60%)的饱和砂砾土试样循环动三轴实验。基于实验得到的应力–... 详细信息

砂砾土的地震液化至今仍存较大的争议,相应的液化机理解释主要沿用传统的砂土液化分析思路和方法。利用动态圆柱扭剪仪开展了100 mm直径、3组典型级配(含砾量分别为37%,45%和60%)的饱和砂砾土试样循环动三轴实验。基于实验得到的应力–应变率关系曲线,定义了反应饱和砂砾土流动性的平均流动系数和流动性水平。实验发现,初始动应力比对不同含砾量下的平均流动系数–孔压比关系曲线无影响;相对密度越大、含砾量越大,饱和砂砾土的流动性水平越低;有效固结压力对饱和砂砾土平均流动系数–孔压比关系曲线的影响与含砾量相关。推测饱和砂砾土在循环荷载下的流动性由其粗粒接触状态和数量决定;粗粒间的接触在高孔压状态下不能顺利解除是饱和砂砾土与饱和细粒土抗液化性能的本质区别。提出的基于流动性的饱和砂砾土液化机理较好地解释了以上现象。

关键词：饱和砂砾土液化含砾量平均流动系数流动性水平粗粒接触

基于颗粒接触状态理论的砂-砾混合料排水剪切强度试验研究

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应用基础与工程科学学报 2022年第2期30卷 351-360页

作者：赵凯李磊吴琪周建军申志福陈国兴南京工业大学岩土工程研究所江苏南京210009 中国中铁隧道集团有限公司盾构及掘进技术国家重点实验室河南郑州450001

为系统研究含砾量GC和孔隙比e对砂-砾混合料排水剪切强度S_(d)的影响,并建立有效评价方法,对砂-砾混合料开展了系列三轴排水试验.基于颗粒接触状态理论,引入表征混合料骨架力链颗粒接触状态指标等效骨架孔隙比e_(sk)^(*).此外,提出了基... 详细信息

为系统研究含砾量GC和孔隙比e对砂-砾混合料排水剪切强度S_(d)的影响,并建立有效评价方法,对砂-砾混合料开展了系列三轴排水试验.基于颗粒接触状态理论,引入表征混合料骨架力链颗粒接触状态指标等效骨架孔隙比e_(sk)^(*).此外,提出了基于理论最小孔隙比的混合料接触状态临界条件确定方法.试验结果表明:混合料的应力-应变发展模式呈现两种不同的形式,即应力硬化型和应力软化型.当GC为定值时,S_(d)随e的增大而减小,当e为定值时,S_(d)随GC的增大先减小后增大,当GC达到阈值含砾量时,S_(d)达到最小值.此外,分析表明:具有不同GC和D_(r)的砂-砾混合料的S_(d)随e_(sk)^(*)的增大而减小,二者有较好的负幂函数关系.基于已有文献数据,验证了e_(sk)^(*)表征混合料S_(d)的合理性.

关键词：排水剪切强度砂-砾混合料应力-应变关系含砾量接触状态

循环荷载作用下饱和砂砾土的破坏机理与动强度

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岩土工程学报 2015年第12期37卷 2140-2148页

作者：陈国兴孙田王炳辉李小军南京工业大学岩土工程研究所江苏南京210009 江苏省土木工程防震技术研究中心江苏南京210009 中国地震局地球物理研究所北京100081

不同研究者对砂砾土动强度影响因素的认识存在相互冲突之处。针对含砾量、相对密度、初始有效固结应力和固结比4个主要因素,对10组不同含砾量的饱和砂砾土开展了系列循环三轴试验,提出了砂砾土破坏评价准则;引入二元聚集模型,研究了饱... 详细信息

不同研究者对砂砾土动强度影响因素的认识存在相互冲突之处。针对含砾量、相对密度、初始有效固结应力和固结比4个主要因素,对10组不同含砾量的饱和砂砾土开展了系列循环三轴试验,提出了砂砾土破坏评价准则;引入二元聚集模型,研究了饱和砂砾土的不排水动力特性及其动强度的量化方法。研究结果表明:不同试验条件下砂砾土存在两类破坏机理,即均等固结条件下表现为达到零有效应力状态的循环液化,非均等固结条件下表现为过大累积轴向变形的循环失效;引入砂砾土骨架结构孔隙比概念,砂砾土动强度CRR随砂砾土骨架结构孔隙比的增大而降低,且其降低趋势呈良好的指数函数关系。

关键词：砂砾土循环液化循环失效动强度骨架结构孔隙比含砾量

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砂砾料液化机理与孔压特性的试验研究

东南大学学报（自然科学版） 2005年第A01期35卷 100-104页

作者：徐斌孔宪京邹德高娄树莲大连理工大学土木水利学院大连116023

利用自行研制开发的高精度中型动三轴仪(试样尺寸φ200×510mm),对选定的砂砾料液化过程中的孔隙水压力增长和轴向应变发展模式进行了研究.同时对剔除粒径大于5mm后的模拟料,采用相似级配法,运用DS-2T型动三轴仪(试样尺寸φ61.8×125mm... 详细信息

利用自行研制开发的高精度中型动三轴仪(试样尺寸φ200×510mm),对选定的砂砾料液化过程中的孔隙水压力增长和轴向应变发展模式进行了研究.同时对剔除粒径大于5mm后的模拟料,采用相似级配法,运用DS-2T型动三轴仪(试样尺寸φ61.8×125mm)进行了一组平行试验.着重比较了砂砾料和模拟料在振动荷载作用下孔压和应变发展模式的区别.结果表明:在均压固结条件下,砂砾料在循环应力作用下,其孔压的发展模式与模拟料不同,可以用修正的反正弦进行拟合,而模拟料振动孔压的发展模式可用反正弦拟合;二者振动孔压均达不到初始有效固结围压,约为初始围压的90%左右.模拟料与砂砾料在振动荷载作用下,应变发展模式不同.前者在初始液化前应变幅值较小且无明显增长,临近初始液化时应变大幅度增加导致试样突然破坏,后者应变幅值在循环荷载作用过程中一直稳定增加.对影响砂砾料液化的主要因素进行了初步定量研究.

关键词：砂砾料振动孔压轴向应变液化含砾量

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饱和砂砾料液化特性的试验研究

水利学报 2000年第2期31卷 37-41页

作者：王昆耀常亚屏陈宁中国水利水电科学研究院岩土工程研究所北京100044

本文通过大型动三轴往返加荷试验（试样尺寸３０ ×７５ｃｍ），研究了不同含砾量３５％、５０％、６５％、８０％和不同排水条件对饱和砂砾料液化特性的影响．研究结果表明，在不排水条件下，以初始液化作为破坏标准，... 详细信息

本文通过大型动三轴往返加荷试验（试样尺寸３０ ×７５ｃｍ），研究了不同含砾量３５％、５０％、６５％、８０％和不同排水条件对饱和砂砾料液化特性的影响．研究结果表明，在不排水条件下，以初始液化作为破坏标准，含砾量不同对饱和砂砾料的抗液化强度影响不大；而在排水条件下，饱和砂砾料的抗液化能力则随着含砾量的增大而提高．排水条件下饱和砂砾料的动强度比不排水条件下的要高得多，而变形则明显小于不排水条件下的变形．

关键词：饱和砂砾料液化含砾量试验

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砾性土剪切波速影响因素试验研究

地震工程与工程振动 2019年第1期39卷 166-171页

作者：李天宁汪云龙张瑞滨中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 上海市基础工程集团有限公司上海200002

剪切波速被认为是砾性土液化判别的有效指标,为探究砾性土剪切波速的影响因素,设计四因素三水准试验,利用GDS大型三轴-剪切波速设备研究含砾量、相对密度、固结应力和应力比等因素对砾性土剪切波速的影响。试验结果表明:砾性土的剪切波... 详细信息

剪切波速被认为是砾性土液化判别的有效指标,为探究砾性土剪切波速的影响因素,设计四因素三水准试验,利用GDS大型三轴-剪切波速设备研究含砾量、相对密度、固结应力和应力比等因素对砾性土剪切波速的影响。试验结果表明:砾性土的剪切波速与前述因素都有较好的相关性;当含砾量、相对密度、固结应力、应力比等增大,砾性土的剪切波速也随之增大;四个因素对砾性土剪切波速的影响程度与模式存在差异,其中固结应力是最为显著的影响因素。

关键词：含砾量相对密度固结应力应力比剪切波速

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砂砾土动力特性的室内试验研究进展

世界地震工程 2011年第1期27卷 47-53页

作者：洪小星陈国兴孙田王炳辉南京工业大学岩土工程研究所江苏南京210009

简要回顾了国内外有关砂砾土动剪切模量和阻尼比的试验研究进展,总结了围压、固结比、颗粒形状、含砾量、颗粒破碎等因素对砂砾土动剪切模量、阻尼比及归一化动剪切模量比与阻尼比曲线特征的影响规律,发现砂砾土归一化动剪切模量比和阻... 详细信息

简要回顾了国内外有关砂砾土动剪切模量和阻尼比的试验研究进展,总结了围压、固结比、颗粒形状、含砾量、颗粒破碎等因素对砂砾土动剪切模量、阻尼比及归一化动剪切模量比与阻尼比曲线特征的影响规律,发现砂砾土归一化动剪切模量比和阻尼比的曲线形状主要受围压大小的影响,其他因素的影响不明显;总结了砂砾土抗液化强度、振动孔压发展特征、液化判别方法方面的研究进展,含砾量、试样扰动、膜贯效应是影响砂砾土抗液化强度的主要因素;指出了砂砾土动力特性研究中存在的问题及今后应予以更深入关注的研究方向。

关键词：砂砾土动力特性动三轴含砾量动剪切模量阻尼比液化抗液化强度振动孔压

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土的粒度构成对破损参数的影响

武汉水利电力大学学报 1997年第4期30卷 39-41页

作者：王士恩刘祖德广东省水利水电科学研究所水利学院

运用巴西劈裂法，通过试验分别考查了不同砾径和不同含砾量对土体抗拉强度的影响．

关键词：土体破损粒度含砾量抗拉强度

K0状态下含砾无黏性土剪切波速特性试验研究

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地震工程与工程振动 2018年第3期38卷 178-183页

作者：段志刚汪云龙海军研究院海防工程设计研究所北京102202 中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

剪切波速是评估无黏性土力学性质的重要参数。为探究现行剪切波速液化判别方法不适用于砾性土场地的原因,利用自主研发的无黏性土剪切波速与相对密度联合测试系统,以汶川地震液化场地实测资料为参考,通过对福建标准砂和花岗岩圆砾按比... 详细信息

剪切波速是评估无黏性土力学性质的重要参数。为探究现行剪切波速液化判别方法不适用于砾性土场地的原因,利用自主研发的无黏性土剪切波速与相对密度联合测试系统,以汶川地震液化场地实测资料为参考,通过对福建标准砂和花岗岩圆砾按比例混合配制不同含砾量的砾性土试样在控制相对密度下的K0状态剪切波速试验,研究其含砾量对含砾无黏性土的剪切波速影响规律。试验结果表明:相对密度相同的砾性土剪切波速大于砂土,二者剪切波速比值与砾性土的含砾量成指数函数关系,两者比值最大为1.4;对于砾性土试样,在含砾量40%-60%间存在阀值,当含砾量小于该值,剪切波速随含砾量的增加明显增大,当含砾量大于该值,剪切波速的增长趋势放缓。试验研究指出了现行剪切波速判别方法不适用于砾性土场地的原因,揭示了含砾量与砾性土剪切波速的相互关系,提出了相同相对密度砾性土相对砂土的剪切波速修正公式,为建立新的判别方法提供了理论基础,也为岛礁珊瑚吹填土等宽级配无黏性新工程材料的性能研究拓展了技术手段。

关键词：含砾量无黏性土剪切波速密实度岛礁工程