冲击荷载作用下海积软土的动力释水规律研究

发布时间：2019-09-25 04:04

【摘要】：通过真三轴试验,研究冲击荷载作用下海积软土的孔隙水压力、轴向变形等动力响应特征。利用热失重法和理论计算法,分析试验前后软土中结合水含量。研究表明,冲击荷载作用前后含水率变幅为15.6%~23.5%,结合水含量变幅为17.6%~29.4%,体积增大系数为2.1%~9.5%,冲击荷载作用下饱和软土的排水固结作用明显;试验前后软土中结合水含量变化较大,冲击荷载作用下软土的动力释水不同于静力作用下的释水规律;影响软土动力释水的主要因素有初始含水率、结合水含量、孔隙比、土的状态、动荷载大小和加载方式等。最后,总结出冲击荷载作用下海积软土动力释水规律和对工程设计的启示,该研究可为动力排水固结法的设计提供参考。
【图文】：

测试系统,围压,冲击试验

046.3灵敏度St3.1～8.304.70塑限Ip/%12.9～26.119.9竖向渗透系数Kv/(10-6cm/s)0.03～4.700.87液限IL/%1.18～3.091.82水平渗透系数Kh/(10-6cm/s)0.01～2.030.543.2试验设备采用美国GCTS公司制造的SPAX-2000改进型静动真三轴测试系统，对饱和软土进行不同固结压力、不同冲击荷载、不同冲击频率、不同排水条件下软土的三轴冲击试验。同时，用热失重试验和计算分析，比较三轴试验前后结合水含量的变化，分析海积软土的动力释水规律。图1为SPAX-2000改进型静动真三轴系统。图1SPAX-2000真三轴测试系统Fig.1TruetriaxialtestsystemSPAX-2000真三轴系统主要由压力室、压力控制面板，围压/体积计算机伺服控制器、孔压/体积计算机伺服控制器、数据伺服控制器和采集系统等组成。应力和应变由荷载传感器和LVDT进行测量，位移由非接触式光纤传感器进行测量。3.3冲击试验方案试样尺寸为50mm×50mm×120mm，采用静动真三轴反压饱和，围压和反压分级施加，，并保证围压大于反压20kPa。为了更好地模拟动力排水固结法，在试样中心开孔，贯通试样上下面，并用细砂填实，以模拟塑料排水板排水。设定两种围压状态，取有效围压3=30、100kPa。为了模拟动力排水固结法冲击荷载“先轻后重，少击多遍，逐级加能”，设定三轴冲击程序，如图2所示每个试样循环冲击3遍，冲击力依次100、200、300kPa。每次间隔时间取孔压消散80%。每次冲击4次，每次冲击力大小相等，冲击时关闭排水阀，冲击间隔打开排水阀，轴向应变达到20%，即停止冲击。冲击频率取1、8、16Hz。进行8种试验加载方案，见表2。表2软土冲击试验方案Table2Schemesoftriaxialtestofsoftclayunderimpactloading试验方案有效围压/kPa
【作者单位】：广东工业大学岩土工程研究所;
【基金】：国家自然科学基金资助(No.51178122) 广东省自然科学基金资助(No.S2011040004133) 广东省大学生创新实验项目资助(No.1184513036,No.3110003324)
【分类号】：TU447

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