北部灣吹填砂土在長周期循環(huán)荷載條件下的動力特性試驗研究.pdf

1、隨著我國越來越重視濱海地區(qū)土地的開發(fā)利用，廣西北部灣地區(qū)承建了大量的吹填造陸建設(shè)項目。由于其獨特的水力沖填成因，致使其形成獨特的“上松下軟”層狀巖土結(jié)構(gòu)體，即下臥4～5m原狀海積軟土層，上覆6～7m吹填砂層，與經(jīng)過長時間自然沉積形成的地層相比，具有密實度在時間和空間上的分布差異大、場地卓越周期持續(xù)變化等特有的工程屬性。加之，吹填工程地處海陸作用交匯的地震頻發(fā)區(qū)、是發(fā)生遠(yuǎn)場強震的高風(fēng)險區(qū)。因此，有必要對濱海地區(qū)吹填砂類土體在吹填施工以及后

2、續(xù)建設(shè)過程中的土動力特性進行相關(guān)研究，為該地塊的抗震減災(zāi)工作提供指導(dǎo)。
　　本文以廣西防城港市北部灣大道附近一處吹填現(xiàn)場的吹填砂土為研究對象，以分層裝填為制樣手段制備三軸試樣。從試樣的相對密實度、施加的振動頻率、固結(jié)壓力、海積軟土黏粒含量、偏壓固結(jié)比五個方面模擬吹填砂土在吹填工程中物理狀態(tài)的變化，通過GDS動三軸儀開展了一系列土動力學(xué)試驗研究工作，并且同時進行相應(yīng)的直剪試驗進行強度對比分析。
　　主要完成的研究工作與得到的研

3、究成果如下:
　　1.對吹填砂土的滯回曲線與骨干曲線進行了描述與分析，其表現(xiàn)出滯后性與非線性的特點，與振動頻率、密實度、海積軟土黏粒含量等因素有關(guān)。骨干曲線呈現(xiàn)出雙曲線發(fā)展趨勢，滯回曲線則隨著振次的增加越來越豐滿，閉合效果越來越差。
　　2.對吹填砂土進行逐級加載的動三軸試驗，研究其動彈性模量、阻尼比與振動頻率、密實度、偏壓固結(jié)比、黏粒含量等因素之間的關(guān)系。認(rèn)為動彈性模量的發(fā)展符合雙曲線模型，并且給出了經(jīng)驗公式。阻尼比與振動

4、頻率、砂土密實度等因素的相關(guān)性不大，發(fā)展不規(guī)律，只與應(yīng)變的發(fā)展相關(guān)。
　　3.在大應(yīng)變條件下進行了吹填砂土動強度測試，試驗結(jié)果表明動強度隨著振動頻率的減小、密實度的增大、圍壓的增大、偏壓固結(jié)比的增大而增大，與黏粒含量的相關(guān)性不明顯，并且給出了經(jīng)驗公式;動孔隙水壓力也與振動頻率、密實度、偏壓固結(jié)比、黏粒含量等因素有關(guān)。
　　4.對吹填砂土進行了直剪試驗，將獲得的強度結(jié)果與動強度試驗結(jié)果進行了對比，得到動靜強度之間簡單的數(shù)學(xué)關(guān)系