2025年 06期

Dynamic Triaxial Test and Dynamic Characteristics of the Yellow River Alluvial Silt


摘要(Abstract):

为了研究饱和状态下黄河冲积粉土在循环荷载作用下的动力特性,采用液压控制动三轴测试系统,对黄河济南段附近某施工工地的粉土开展动三轴试验;以相对密实度和循环应力比为变量,分析饱和状态下黄河冲积粉土土样在循环荷载作用下孔隙水压力比、轴向应变、应力-应变、动强度的发展规律。结果表明:土样在振动过程中的孔隙水压力比时程曲线的增长模式为前期突增模式,轴向应变时程曲线的增长模式为单幅应变增长模式;土样在振动荷载作用下孔隙水压力比时程曲线和轴向应变时程曲线的增长速率均受相对密实度和循环应力比的影响较大,当相对密实度越大且循环应力比越小时,土样越不易发生液化破坏;土样在振动加载过程中生成滞回圈,滞回圈个数随着相对密实度的增大而增加,在振动初期,滞回圈较集中且面积相差较小,随着加载次数的增加,应力-应变曲线的横向波形变化越来越大,土样在振动过程中的能量耗散呈现前期平稳、中期上升、后期下降的趋势;土样的动强度与相对密实度、循环应力比有关,动强度曲线与折线形式类似,随着相对密实度的增大而逐渐向上偏移。

关键词(KeyWords):室内土工试验;动强度;黄河冲积粉土;动三轴试验;轴向应变;孔隙水压力比

基金项目(Foundation):山东省自然科学基金项目(ZR2023ME070)

作者(Author):孙建宇,吕颖慧,张贵秀,江晓童,刘福震,张西文

DOI:10.13349/j.cnki.jdxbn.20241225.003

参考文献(References):

[1] 雷华阳,姜岩,陆培毅,等.交通荷载作用下结构性软土动应力-动应变关系试验研究[J].岩石力学与工程学报,2008,27(增刊1):3052.

[2] 邱宇,张西文,扈萍,等.缓倾斜液化场地地铁车站结构变形分析[J].济南大学学报(自然科学版),2023,37(6):727.

[3] 蔡正银,陈海军,张桂荣,等.波浪荷载作用下滩海人工岛工程稳定性评价[J].水利学报,2007,38(增刊1):220.

[4] 吴超凡,邱占林,杨为民,等.汶川地震诱发的地面塌陷成因[J].山地学报,2012 ,30(1):70.

[5] 杨永强,田健叶,周宝峰,等.甘肃积石山6.2级地震村镇建筑震害调查与分析[J].地震工程与工程振动,2024,44(2):209.

[6] 杜修力,李洋,许成顺,等.1995年日本阪神地震大开地铁车站震害原因及成灾机理分析研究进展[J].岩土工程学报,2018,40(2):223.

[7] 肖军华,刘建坤,彭丽云,等.黄河冲积粉土的密实度及含水率对力学性质影响[J].岩土力学,2008,29(2):409.

[8] 宋修广,张宏博,王松根,等.黄河冲积平原区粉土路基吸水特性及强度衰减规律试验研究[J].岩土工程学报,2010,32(10):1594.

[9] 刘汉龙,曾长女,周云东.饱和粉土液化后变形特性试验研究[J].岩土力学,2007,28(9):1866.

[10] 鞠洁,余湘娟.粉土动强度试验研究[J].世界地震工程,2010,26(增刊1):51.

[11] 周正龙,陈国兴,赵凯,等.循环加载方向角对饱和粉土不排水动力特性的影响[J].岩土力学,2018,39(1):36.

[12] 刘莹,朱圣焱,冯野,等.循环荷载下偏压固结饱和粉土刚度软化规律研究[J].公路,2020,65(4):282.

[13] 谢琦峰,刘干斌,范思婷,等.循环荷载下饱和重塑黏质粉土的动力特性研究[J].水文地质工程地质,2017,44(1):78.

[14] 曾长女,冯伟娜.黏粒含量对粉土液化后特性影响的试验研究[J].地震工程学报,2014,36(3):727.

[15] WANG Y K,CAO T C,GAO Y F,et al.Experimental study on liquefaction characteristics of saturated Yellow River silt under cycles loading[J].Soil Dynamics and Earthquake Engineering,2022,163:107457.

[16] HAO J W,CUI X Z,QI H,et al.Dynamic behavior of thawed saturated saline silt subjected to freeze-thaw cycles[J].Cold Regions Science and Technology,2022,194:103464.

[17] WANG S Y,LUNA R,ZHAO H H.Cyclic and post-cyclic shear behavior of low-plasticity silt with varying clay content[J].Soil Dynamics and Earthquake Engineering,2015,75:112.

[18] LIU F R,ZHOU Z W,MA W,et al.The effects of the principal stress direction on the deformation behavior of frozen silt clay under the cyclic loading[J].Transportation Geotechnics,2022,37:100870.

[19] JIANG C Y,DING X M,FANG H Q,et al.Dynamic characteristics of coral silt with consideration of static-cyclic loading coupling[J].Soil Dynamics and Earthquake Engineering,2023,173:108055.

[20] DADASHISEREJ A,JANA A,STUEDLEIN A W,et al.Effect of strain history on the monotonic and cyclic response of natural and reconstituted silts[J].Soil Dynamics and Earthquake Engineering,2022,160:107329.

[21] 中国建筑科学研究院.建筑地基基础设计规范:GB 50007—2011[S].北京:中国建筑工业出版社,2011:15.

[22] 东南大学,浙江大学,湖南大学,等.土力学[M].4版.北京:中国建筑工业出版社,2020:15.

[23] 郭舒洋,崔杰,吴杨,等.饱和珊瑚砂液化特性动三轴试验研究[J].地震工程学报,2024,46(1):86.

[24] ISHIHARA K.Liquefaction and flow failure during earthquakes[J].Géotechnique,1993,43(3):351.