新近沉积土的动剪切模量和阻尼比试验研究

江苏沿海地区由于特殊的地理位置优势以及经济的快速发展,港口码头、风力发电厂等重大工程不断新建。土的动剪切模量和阻尼比是重大工程进行抗震设计所必须的基础性数据。该地区的地层受晚更新世以来三次海侵的影响,普遍分布有厚度较大的海相地层。使用南京工业大学岩土工程研究所自行研制的GZZ-1型自振柱仪,结合重大工程建设,历时3年,对不区分陆、海相沉积的淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土、细砂等5类新近沉积土以及海相沉积的粉质粘土、粉土和细砂等3类新近沉积土共134个原状土样,进行了土的动剪切模量比和阻尼比的试验研究,结果表明:采用Martin-Davidenkov模型和陈国兴等建议的阻尼比经验公式拟合江苏沿海地区新近沉积土的动剪切模量比G/G_(max)和阻尼比λ与剪应变幅值γ_a的关系曲线是合适的,给出了各类土G/G_(max)～γ_a和λ～λ_a关系曲线经验公式的参数值;通过对比海、陆相沉积的粉质粘土、粉土和细砂等3类土的试验结果发现:海、陆相沉积的粉质粘土的动剪切模量比和阻尼比十分接近,而海、陆相沉积的粉土和细砂的动剪切模量比和阻尼比存在较大的差别。

南京新近沉积土动剪切模量比与阻尼比的试验研究

通过对南京淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉质粘土与粉砂互层土、粉土、粉砂和细砂等6类新近沉积土120个原状土样、历时4 a的试验研究,给出了南京6类新近沉积土的动剪切模量比G/Gmax和阻尼比D随剪应变幅值γ变化的平均曲线的拟合曲线及其参数的推荐值。为便于一般工程借鉴,给出了该6类新近沉积土的G/Gmax–γ和D–γ试验曲线的典型值。该成果有利于加深对南京新近沉积土动力特性的认识,并对该地区一般工程建设场地的地震安全性评价工作具有借鉴和参考价值。

应力路径对天然沉积土压缩特性影响的试验研究

工程中如何考虑复杂应力路径对地基土压缩性状的影响是岩土工程中一个关键的问题。然而目前土体压缩性状的研究通常采用一维压缩和三向等压压缩试验,没有考虑应力路径的影响。通过对天然沉积土进行不同应力路径下的GDS三轴压缩试验,研究不同应力比对天然沉积土压缩性状的影响规律。结果表明:不同应力路径下天然沉积结构性土的平均结构屈服应力和结构屈服后的压缩性参数均先随应力比的增大而增大,达到最大值后又随着应力比的进一步增大而减小。通过对比分析不同应力路径下的GDS三轴压缩屈服性状与一维压缩屈服性状,得出天然沉积土的静止土压力系数在屈服过程中并非常数,而是呈现由小到大的变化,在屈服后趋于恒定。

北京平原区新近沉积土基本工程地质特性分析

文章通过各种实验,分析了北京市新近沉积土的物质组成、化学成分、矿物成分及其基本的岩土工程特 性。结果表明,新近沉积土在总体上是工程地质性质较差的地层,一般来讲呈欠压密状态,具有较高的压缩性,强 度相对较低。但是对于新近沉积的砂质粉土而言,即当塑性指数Ip<7时,通过比较发现新近沉积土的实验数据则 接近于一般第四纪沉积土,并出现了交错,反映出新近沉积的砂质粉土与一般第四纪沉积的砂质粉土的力学性质 指标接近而不容易被区分。

北京地区新近沉积土不同沉积相的工程地质特性及其评价

冲积平原上河流冲积物所具有的沉积层向上逐渐变细的正韵律特点会引起新近沉积土的工程地质特性随沉积层变化而变化。同时 ,河流出山以后 ,河谷展宽 ,水力梯度减小 ,使得冲积平原上的河流冲积物从上游至下游具有逐渐变细的趋势 ,各不同沉积相土层的工程地质性质也随之发生相应的变化。以永定河的河流冲积物为例分别从垂向上和水平方向上来讨论新近沉积土的工程地质特性与沉积相变化之间的关系 ,并对新近沉积土的工程地质特性进行了评价。

长江下游地区新近沉积土动剪切模量比和阻尼比的试验研究(英文)

通过对长江下游地区南京、苏州、常州、徐州、泰州、盐城、扬州、无锡、镇江、张家港、连云港、启东、常熟、江阴、宿迁等15个城市的淤泥质粉质粘土、粘土、粉质粘土、粉质粘土与粉砂互层土、粉土、粉细砂和粗砂等七类新近沉积土共计275个原装土样历时3年的自振柱试验研究,给出了长江下游地区七类新近沉积土的动剪切模量比 G/Gmax和阻尼比λ与剪应变幅值γ变化的平均曲线的拟合曲线、包络线及其参数的推荐值。由于未见报道其他研究者对长江下游地区新近沉积土动力参数的系统研究,该研究成果有利于加深对该长江下游地区各类新近沉积土动力特性的认识,并对该地区各类工程建设的工程场地地震安全性评价工作具有一定的借鉴和参考价值,且有利于推动长江下游地区工程场地地震安全性评价工作的开展。

南京及邻近地区新近沉积土的动剪切模量和阻尼比的试验研究

通过对南京及其邻近地区河漫滩相成因的粘土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土与粉砂互层土、粉土、粉细砂等6类新近沉积土的自振柱试验,详细地探讨了围压大小、剪应变水平、土的颗粒组成和结构性对这6类新近沉积土的剪切模量G及阻尼比l 的影响。通过与Seed和Idriss建议的砂土G/Gmax-g 和l-g 曲线变化范围的对比,结果表明,不能将粉质粘土与粉砂互层土简单地当作砂土或粉质粘土对待。通过试验和理论分析,给出了南京及其邻近地区6类新近沉积土动剪切模量和阻尼比随剪应变变化的平均曲线的拟合曲线、包络线及其参数的推荐值,对实际工程具有一定的借鉴作用。

苏南地区新近沉积土的动剪切模量比与阻尼比——试验研究

苏南地区的场地土主要为漫滩相、湖沼相或冲湖相新近沉积软弱土,结构松散,沉积零乱,成分复杂,饱水可液化粉细砂层及粉土层较为发育,在地震或动力荷载的作用下有可能发生软土震陷或砂土液化。通过对苏南地区淤泥质粉质粘土、粘土、粉质粘土、粉质粘土与粉细砂互层土、粉土、粉砂、细砂和中粗砂等8类新近沉积土155个原状土样历时4年的试验研究,给出了该地区上述8类新近沉积土的动剪切模量比G/Gm ax和阻尼比D随剪应变幅值γ变化的平均拟合曲线及其参数的推荐值。为便于一般工程应用,给出了这8类新近沉积土的G/Gm ax-γ和D-γ关系曲线的推荐值及其标准差。

南京地区新近沉积土的动剪切模量和阻尼比的初步研究

本文通过对南京地区两个工程场地漫滩相成因的砂土和淤泥质粉质粘土与粉砂互层土的自振柱试验结果进行分析 ,探讨了围压对剪切模量G及阻尼比λ的影响 ;通过与Seed和Idriss建议的砂土G/Gmax-γ和λ -γ曲线变化范围的对比 ,认为不能简单地把淤泥质粉质粘土与粉砂互层土当作砂土或粉质粘土对待。

海洋沉积土动剪切模量与阻尼比的试验研究

动剪切模量和阻尼比是工程场地地震安全性评价及地基动力反应分析的重要动力学参数。为评价某海域海洋土的动力学特性,对10.3~84.2 m深度范围内的海底淤泥质粉质黏土、粉砂及细砂开展共振柱试验。利用双对数模型建立了最大动剪切模量随上覆压力的递增关系。研究发现,现有规范的剪切模量比与阻尼比的推荐取值并不适用于海洋沉积土,即使考虑借鉴以往研究成果也必须将其限制在一定的应变范围,并应考虑土体的天然应力状态取值。利用马丁-达维登科夫(Martin-Davidenkov)模型及阻尼比与剪应变的经验关系建立了剪切模量比和阻尼比随剪应变的变化规律,并由此提出了适用于海洋沉积土的5×10-6~10-3应变范围内剪切模量比及阻尼比的推荐值。研究成果可为海洋工程场地的设计、施工及抗震分析提供技术参考依据。

江苏长江以南地区新近沉积土动剪切试验研究

江苏长江以南地区指南京、苏州、无锡、常州和镇江等行政区域,在长江沿江经济发展及城市一体化战略中发挥着重要作用。根据土的区域性、沉积环境的相似性,通过对江苏长江以南地区六类新近沉积土378个原状土样、历时6年的试验研究,基于Martin-Davidenk-ov模型和作者提出的阻尼比经验公式,给出了这六类新近沉积土的动剪切模量比G/Gmax和阻尼比D与剪应变幅值γ的关系曲线及模型参数;试验结果表明具有结构性的粉质粘土与粉细砂互层土、砂土具有独特的动力特性。这些成果已应用于该地区跨江大桥、轨道交通和电力设施等重大工程场地的地震安全性评价工作;同时,该成果有利于加深对江苏长江以南地区新近沉积土动力特性的认识。

长江口海陆交互相沉积土成因及其空间特征

为阐明长江口北岸海陆交互相沉积软土土性复杂、非均质特点,对其成因进行了分析,并基于孔压静力触探测试成果对软土层空间变异性进行了定量评价。结果表明:长江口历史上多次规模不同的海进海退及北岸砂坝并陆事件,长江口岸线往复移动,形成了长江口北岸全新世沉积物黏性土或薄层黏土与粉、细砂互层、多韵律沉积特征;细观上海陆交互相沉积土层黏土与粉砂相互夹杂,极不均质;与冲湖相、海相和泻湖相沉积土层剖面对比显示,海陆交互相沉积软土在宏观上沿深度方向存在典型的不连续性;软土层竖向相关距离由高到低依次为海相、泻湖相、冲湖相和海陆交互相沉积软土,证明海陆交互相沉积软土层的竖向相关距离最小、空间变异性最大。

考虑固结路径影响的天然沉积土不排水剪切试验研究

针对传统等向固结剪切试验不能反映实际工程中的非等向变形和强度特性的局限,采用GDS应力路径三轴试验仪,对天然沉积结构性软黏土进行了不同固结条件下的不排水剪切试验,探讨不同应力路径对天然沉积土不排水剪切特性的影响.结果表明:相同的平均有效固结应力下土体偏压固结后剪切阶段应力-应变关系曲线的峰值强度大于等向固结的峰值强度;固结过程偏应力的存在提高了土体的总应力强度指标,当控制固结压力终值的剪应力相同时,偏压固结的强度包线相对于等向固结将平行上移;等向固结下当固结压力大于结构屈服压力时,有效应力路径与屈服面具有相似性,剪切屈服破坏后有效应力路径沿着临界状态线下滑;偏应力固结后剪切过程中有效应力路径的走向相对于等向固结发生了向右偏转.

苏南地区新近沉积土的动力特性研究

苏南地区场地土主要为漫滩相、湖沼相或冲湖相新近沉积软弱土，结构松散，沉积零乱，成分复杂，饱水可液化粉细砂层及粉土层较为发育，在地震或动力荷载的作用下有可能发生软土震陷或砂土液化。本文通过对苏南地区淤泥质粉质粘土、粘土、粉质粘土、粉质粘土与粉细砂互层土、粉土、粉砂、细砂和中粗砂等八类新近沉积土155个原状土样、历时4年的试验研究，首次给出了苏南地区八类新近沉积土的动剪切模量比和阻尼比随剪应变幅值变化的平均拟合曲线及其参数的推荐值，该成果有利于加深对苏南地区新近沉积土动力特性的认识。

宁波近海沉积土动力特性的试验研究

土的动模量、阻尼比和砂土抗液化强度是土动力特性的主要指标,是研究重大工程场地设计地震动参数的基础性资料。结合宁波象山港大桥工程场地地震安全性评价工作,采用南京工业大学自行研制的GZZ-1型自振柱仪,首次对宁波近海沉积的淤泥质粘性土、粘性土和砂土进行了动模量和阻尼比的试验研究。发现土的动剪切模量比G/Gmax、阻尼比λ与剪应变幅值γ的关系,可分别采用Martin-Davidenkov模型和作者建议的阻尼比经验公式进行拟合;此外,采用南京工业大学自行研制的DSZ-1型动三轴仪,首次对宁波近海沉积的砂土和粉土进行了液化试验研究,结果表明,宁波近海沉积的砂土和粉土的抗液化强度可采用指数函数进行拟合,且与南京长江三桥场地粉土的抗液化强度相近,但明显大于福建标准砂的抗液化强度。

长江口海陆交互相沉积土复合地基孔压响应特性

针对长江口北岸典型海陆交互相沉积土PHC管桩复合地基的孔压响应特性,在崇启大桥北接线工程选择现场试验段,对路堤填筑过程桩间土不同深度的孔压变化规律开展了现场试验研究,并对该地区的气象和水文地质条件进行了同步调查。结果表明,长江口海陆交互相沉积土地区地下水位受当地降雨和季节性波动影响剧烈,同一年内变化幅度可达1.6 m,在分析地基土超孔压时必须加以考虑。浅层土体渗透性较好,超孔压反应灵敏,受填筑过程影响呈锯齿状波动。深层软土渗透性差,超孔压随路堤填筑有累积上升的趋势。管桩复合地基加固区超孔压较小且消散快,下卧层超孔压较高且消散缓慢。因此,长江口海陆交互相沉积土地区复合地基下卧层软土固结特性需重点关注。

杭州第四系沉积土的动力特性研究

第四纪以来,杭州市气候变化剧烈,海水面升降频繁,加上新构造运动的影响,使得杭州市沉积土成因类型繁多,厚度变化大。同时古苕溪、古钱塘江多次改道,冲刷切割,也使得地层相变多而复杂。为了研究杭州市第四系沉积土的动力特性,通过对该区域土样进行动三轴试验,从而得到工程场地土的动应力-应变骨干曲线以及动强度值变化曲线,并得到对杭州市及周边村镇的抗震减灾规划具有重要意义的结论,这也将会对杭州市高速公路与高速铁路的建设产生显著的影响。

巨厚沉积土夹火山岩场地非线性地震反应特性

地震基岩深度和土体动力本构模型的选取对核岛场地地震效应评价结果的合理性具有重要影响。以拟建某沿海核电厂深度470 m沉积土夹火山岩层场地的3个钻孔剖面为研究对象,采用一维等效线性波传分析(ELA)法、基于Matasovic本构模型和Davidenkov-Chen-Zhao(DCZ)本构模型的一维非线性分析(NLA)法,选取不同剪切波速的5个岩土层作为地震基岩,研究了输入地震动特性、地震基岩深度和土体动力本构模型的选取对巨厚沉积土夹火山岩层场地非线性地震反应特性的影响。结果表明:(1)以浅层硬岩夹层或深部土层作为地震基岩,NLA法计算的5%阻尼比的地表谱加速度SA的短周期部分较之ELA法的计算值大,但两者计算的地表SA谱的长周期部分几乎一致;(2)基于Matasovic模型和DCZ模型的NLA法计算的地表SA谱谱形和峰值加速度随深度的变化趋势基本一致;(3)从NLA法计算的地表峰值加速度和累积绝对速度而言,以剪切波速约2500 m/s的浅层硬岩夹层作为地震基岩是适宜的。

南京新近沉积土最大动剪切模量试验研究

使用自行研制的GZZ-1型共振柱试验机对南京及其邻近地区漫滩相成因的淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粘土、粉土、互层土和粉细砂等新近沉积土进行了大量的共振柱试验研究。给出了各类土的最大剪切模量试验结果;采用经验公式对各类土的Gmax/Pa~σ0′/Pa关系曲线进行了拟合,给出了各类土的最大剪切模量经验计算公式中各个拟合参数的参考值。同时,总结了拟合参数的参考值随粘性土的液性状态或砂性土的密实度变化而变化的规律。

钾素营养对浅海沉积土桉树生长的影响

研究了浅海沉积物发育的砂壤土上种植桉树(EucalyptusU6),N60g/株、P2O590g/株作基肥,钾肥的多次施用对桉树的生长影响,结果表明:只是在造林前配合NP作基肥或当年追施钾肥才能发挥理想的钾肥使用效果。在NP作基肥的基础上添加氯化钾50g/株,一年生树高增长24.6%,当年再追施氯化钾50g/株的处理,一年生树高增长52.5%,二年生胸径则分别增长22.1%、42.8%;而后钾肥的追施效果不显著;这些差异一直保持到伐龄6a,但随林龄的增长,差异有所减少。由于材积由树高和胸径来决定,使处理间材积上的差异更加明显,并由此带来明显不同的经济效益。桉树对肥料的“相互作用效应”是明显的,造成以上结果的最大可能是桉树对元素的平衡需求。因此,建议桉树施肥以多元素的复合肥为主,并添加适量的微量元素,对其提供完全的营养,才能获得理想的产量,同时,应尽早进行施肥,以免错过桉树敏感期对肥料的大量需要而造成难以弥补的损失。