【摘要】：為研究飽和密砂土地基高頻振動(dòng)沉樁過程中土體動(dòng)力特性,采用高頻振動(dòng)三軸儀對(duì)飽和密砂土進(jìn)行不同振動(dòng)頻率下的振動(dòng)液化試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,給出液化時(shí)間t、液化振次NL、振動(dòng)頻率f三者的關(guān)系式。研究頻率改變對(duì)動(dòng)孔隙水壓力隨時(shí)間振次增長(zhǎng)的影響,并將試驗(yàn)得出的孔壓比和振次比關(guān)系與已有的動(dòng)孔壓應(yīng)力模型比較,發(fā)現(xiàn)頻率的提高會(huì)改變曲線形態(tài)。頻率對(duì)飽和密砂振動(dòng)過程中軸向應(yīng)變的發(fā)展有顯著影響,頻率提高會(huì)降低砂土液化時(shí)的軸向應(yīng)變,不同的振動(dòng)頻率會(huì)改變砂土液化前軸向應(yīng)變隨時(shí)間和振次的增長(zhǎng)速度,影響軸向應(yīng)變比與振次比關(guān)系。
【圖文】：

試驗(yàn)，指出隨著振動(dòng)頻率的提高，液化所需振動(dòng)次數(shù)逐漸增加。上述試驗(yàn)振動(dòng)頻率較低，而高頻振動(dòng)打樁，振動(dòng)頻率多在10Hz以上，因此有必要進(jìn)行高頻振動(dòng)下飽和砂土土體動(dòng)力特性受頻率影響研究。2試驗(yàn)方法及內(nèi)容2.1試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備采用甘肅天水紅山試驗(yàn)機(jī)廠生產(chǎn)的高頻振動(dòng)三軸試驗(yàn)儀，該儀器可在頻率范圍為0.01～50Hz以內(nèi)做砂土和粉土的液化試驗(yàn)以及各種土的動(dòng)彈性模量、動(dòng)強(qiáng)度和阻尼特性試驗(yàn)，儀器具有自動(dòng)采集數(shù)據(jù)系統(tǒng)。2.2試驗(yàn)材料試驗(yàn)用砂采用福建平潭標(biāo)準(zhǔn)砂，試樣的物理力學(xué)指標(biāo)和顆粒級(jí)配曲線分別如表1和圖1所示；試樣尺寸高80mm，直徑39.1mm。表1砂土物理參數(shù)Table1Physicalparametersofsand最大干密度dmaxρ/(kg·m－3)最小干密度dminρ/(kg·m－3)干密度dρ/(kg·m－3)相對(duì)密實(shí)度Dr/%空隙比e相對(duì)密度Gs1.731.421.71950.5472.645圖1砂土顆粒級(jí)配曲線Fig.1Curveofparticlesizedistributionofsand

真空條件下利用水頭差對(duì)試樣從下到上沖脫氣蒸餾水，以帶走試樣中殘余空氣；最后將試樣內(nèi)氣壓逐漸增至大氣壓后進(jìn)行反壓飽和。反壓100kPa，待飽和度到達(dá)0.98后停止飽和并進(jìn)行試樣固結(jié)。采用等向固結(jié)，圍壓200kPa，以保證有效固結(jié)壓力100kPa，固結(jié)完成后進(jìn)行應(yīng)力控制振動(dòng)三軸試驗(yàn)，初始靜應(yīng)力200kPa，動(dòng)應(yīng)力16kPa；單向振動(dòng)，振動(dòng)波形為正弦波。為驗(yàn)證高頻振動(dòng)時(shí)試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行幾組低頻振動(dòng)試驗(yàn)，共6組試驗(yàn)，振動(dòng)頻率分別為0.5，1.0，5.0，，10，20，30Hz。3試驗(yàn)結(jié)果分析飽和密砂振動(dòng)液化試驗(yàn)曲線如圖2所示，由于試樣相對(duì)密實(shí)度大，動(dòng)應(yīng)力幅值小，砂樣達(dá)到液化的振動(dòng)次數(shù)較多。如圖2所示，為清楚地說明振動(dòng)頻率對(duì)動(dòng)孔隙水壓力和軸向應(yīng)變隨時(shí)間振次發(fā)展的影響，動(dòng)孔隙水壓力取一次振動(dòng)產(chǎn)生的最大動(dòng)孔隙(a)(b)(c)圖2飽和密砂液化試驗(yàn)曲線Fig.2Diagramofthesandsliquefactioncurves水壓力u和其增量Δu，軸向應(yīng)變?nèi)‰p向應(yīng)變aε。3.1頻率對(duì)動(dòng)孔隙水壓力增長(zhǎng)的影響(1)動(dòng)孔隙水壓隨振次的增長(zhǎng)飽和密砂在不同頻率下動(dòng)孔隙水壓力隨振次變化曲線如圖3所示，動(dòng)孔隙水壓力初值為反壓值100kPa，隨著振次的積累，動(dòng)孔隙水壓力逐漸增大，并最終達(dá)到圍壓值200kPa，砂樣液化�？梢钥闯�，隨著頻率的增加，砂樣達(dá)到液化所需振次逐漸增加。圖3不同頻率下動(dòng)孔隙水壓力增長(zhǎng)隨振次變化關(guān)系曲線Fig.3Relationshipsofdynamicporewaterpressureincreasingwiththenumberofcyclesunderdifferentfrequencies(2)動(dòng)孔壓比與振次比的關(guān)系H.B.Seed和J.R.Booker[15]根據(jù)飽和砂土等向固結(jié)不排水動(dòng)三軸試驗(yàn)的結(jié)果，提出了動(dòng)孔壓比0Δu/σ′與振次比LN/N的關(guān)系式為120L2arcsinuNxNθσΔ=′(

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本文編號(hào)：2574034