青島黃海海砂的力學(xué)性質(zhì)試驗研究.pdf

1、隨著環(huán)境污染、能源危機(jī)日益嚴(yán)重，風(fēng)能作為一種清潔能源受到世界各國高度重視。黃海和東海海域海上風(fēng)能資源豐富，海上風(fēng)電具有不占耕地，無視覺、噪聲污染等優(yōu)點，我國正在進(jìn)行海上風(fēng)電的開發(fā)和利用。海上風(fēng)電塔架的基礎(chǔ)承載力研究是整個工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵，因此海床地基土物理性質(zhì)研究是非常必要的。以青島黃海海砂為研究對象，通過試驗為主要手段，深入研究了其相對密實度、滲透性和抗剪強度等力學(xué)特性，主要成果如下:
　　(1)海砂相對密實度及粉粒含量對其影

2、響。通過快速漏斗法、慢速漏斗法和量筒慢轉(zhuǎn)法進(jìn)行比較分析，得出采用500 g試驗砂樣的量筒慢轉(zhuǎn)法所測得最大孔隙比和理論值最接近;明確了國家標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》有關(guān)試樣選取質(zhì)量的界定，并提出了漏斗法落砂速度控制的合理化建議;發(fā)現(xiàn)了250 ml的圓筒所測得砂的最小孔隙比更接近最小孔隙比的理論值;獲得了細(xì)粒含量和最大、最小孔隙比之間的關(guān)系表達(dá)公式。
　　(2)海砂的滲透性及粉粒含量影響。通過常水頭試驗就細(xì)海砂的滲透性進(jìn)行了研究，分析了

3、相對密實度對滲透系數(shù)k的影響，得出海砂孔隙比與滲透系數(shù)在半對數(shù)坐標(biāo)上呈線性關(guān)系;針對細(xì)粒含量對滲透系數(shù)的影響，得出滲透系數(shù)總體上隨細(xì)粒含量增加而減小:曲線可分為FC＜5％時，粉粒對砂樣的滲透系數(shù)影響不大;FC=5％～25％時，隨細(xì)粒增加滲透系數(shù)減小幅度變大;FC＞25％時，細(xì)粒對滲透系數(shù)影響變小，曲線緩慢下降。
　　(3)海砂強度及其影響因素分析。研究了不同相對密度條件下，海砂的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系及砂的抗剪強度:發(fā)現(xiàn)在100 kPa圍