砂土粒径变化对桩体动力响应影响的试验分析

为研究冲击荷载作用下砂土粒径对桩-土相互作用体系动力响应的影响,研制了桩-土体系冲击荷载试验装置,开展了不同砂土粒径下桩-土体系冲击试验.结果表明:当桩径一定时,随着砂土粒径增大,桩顶加速度峰值显著减小,加速度衰减时间小幅减小;频域范围内,同一桩顶加速度反应频谱的谱峰随砂土粒径增大而增大,谱峰对应的频率值变化不大,均在10~20 Hz,同时粒径最小时对应的谱宽最宽;较其他粒径范围情形而言,大粒径范围(1.00~2.00 mm)下加速度峰值随径径比值(桩径/砂土粒径)增大的变化趋势线具有更大的斜率,即大粒径范围下,桩顶加速度对径径比值的变化更为敏感;随着砂土粒径增大,同一桩身应变峰值明显减小,相同冲击荷载作用下,桩身稳定所需时间缩短.

塑料类材料与砂土接触界面直剪试验研究

在桩身中性点以上增加一个预制塑料套筒是一种减小桩身负摩阻力的方法。为了研究该方法优化负摩阻力的效果,考虑塑料种类和砂土颗粒粒径变化两个因素,通过直剪仪进行了砂土与四种塑料类材料(PVC,ABS,PC,PP)及混凝土的剪切试验。试验结果显示:塑料类材料与砂土接触界面特性与塑料类材料种类及砂土粒径密切相关。塑料类材料与砂土接触界面剪应力随着相对剪切位移的增大而增大,最大剪应力随着法向应力的增大而增大。砂土粒径越大,接触界面抗剪强度越高。塑料类材料与砂土接触界面的抗剪强度都明显低于混凝土与砂土接触界面的抗剪强度。四种塑料材料与砂土接触界面的抗剪强度,PC>PVC>ABS>PP,选用PP塑料套筒减少桩身的负摩阻力效果最佳。

基于电阻率的砂土渗透系数研究

渗透性是土的重要工程性质之一,影响着许多岩土工程问题的研究.为了更方便地获得土体的渗透系数及变化情况,引入了一种基于电阻率的渗透系数测试方法.结合前人研究成果,建立了渗透系数K与结构因子F的理论关系,并利用自制试验装置,开展了单一粒径区间和混合粒径砂土的电阻率和常水头渗透性同步测试试验.试验结果表明:渗透系数和结构因子与孔隙率的关系和已有规律一致.渗透系数随着孔隙率的减小而减小,随着结构因子的减小而增大,并与修正结构因子呈很好的线性正相关,验证了理论关系的正确性.并进一步地讨论了粒径、曲率系数和不均匀系数这3个因素对渗透系数和结构因子关系的影响,得到了由这3个因素和结构因子组成的渗透系数经验公式.该经验公式可预测用电阻率测试来获得的砂土渗透系数.