交通荷载作用下结构性软土动应力-动应变关系试验研究

通过对天津滨海新区典型结构性软土进行室内循环三轴试验,研究在交通荷载长期作用下,结构性淤泥质粉质黏土的动应变发展情况;考虑不同的振动波型、动应力频率、动应力比以及固结状态对动应力–动应变关系的影响,得到淤泥质粉质黏土的临界动应力比和动应力–动应变关系随加载频率、围压及固结状态而变化的规律。试验结果表明,结构性淤泥质粉质黏土存在一个临界动应力比和一个振动频率门槛值;同时,在半正弦波型条件下动弹性模量和动剪切模量随固结压力值的变化存在一个转折点。

饱和淤泥质砂土动力变形及动强度特性试验研究

为研究淤泥质砂土的动力特性,利用动三轴仪对现场饱和淤泥质砂土进行不同固结应力状态下(固结围压σ3c=100,200,300,400 kPa,固结应力比Kc=1.0,1.5,2.0)的动力变形特性及动强度特性试验研究。分析动应力–动应变关系,阻尼比、动强度等一系列变化规律,并对淤泥与砂含量比例对淤泥质砂土动力特性的影响进行初步探索。研究结果表明:固结应力状态对饱和淤泥质砂土动应力–动应变关系影响很大;阻尼比随动应变的增大而增大,相同固结围压下,阻尼比随固结应力比的增大而增大;不同固结应力状态下,动应力随破坏振次的增大而降低,相同固结应力比,不同固结围压下σd/(2σ3c)与fN关系可以近似归一;不同的淤泥含量对饱和淤泥质砂土的动力特性影响显著,在相同的动应变条件下,动应力随着淤泥含量的增大而减小;在相同的固结围压下,阻尼比随着淤泥含量的增大而增大;强度并不是随着淤泥含量的增加而单调增加,在淤泥含量为20%时强度最低。

加筋建筑垃圾土大型动三轴试验及加筋机制探讨

以建筑垃圾土为主要研究对象,开展一系列大型动三轴试验,分析砂土、建筑垃圾土轴向累积变形及不同加筋形式下建筑垃圾土超静孔隙水压力发展规律、动应力–动应变和动弹性模量,并对轮胎加筋建筑垃圾土作用机制进行探讨。结果表明:(1)循环次数和动应力幅值对填料动力性能影响明显,轴向累积变形试验结果符合安定理论,且在相同安定范围内,建筑垃圾土承载能力高于砂土;(2)加筋建筑垃圾土轴向累积变形预估模型在10个循环次数内,符合双曲线模型;10个循环次数外,符合修正Monismith模型;(3)当动应力幅值高于临界动应力时,超静孔隙水压力波动较大,且越靠近临界动应力现象越明显;(4)随循环次数增大,滞回圈面积逐渐缩小,土体动弹性模量逐渐增大;(5)轮胎提供的侧壁约束力与摩阻力可以增大土体颗粒间的咬合作用,限制裂缝的横向与竖向发展;建筑垃圾土顶部加筋效果优于底部加筋,双向土工格栅加筋效果不如轮胎加筋。