【摘要】：近年來(lái),土工離心模型試驗(yàn)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,已然成為探究巖土工程問(wèn)題的重要手段,同時(shí)離心模型試驗(yàn)中試樣的制備也逐漸得到重視,并取得了一定研究成果。關(guān)于離心模型試驗(yàn)中砂土試樣的制備方法,目前主要有砂雨法和分層擊實(shí)法,其中分層擊實(shí)法雖然也是較為常用的制樣方法,但有關(guān)其制樣機(jī)理的研究并不多,此外不同制樣方法對(duì)離心模型試驗(yàn)結(jié)果的影響也沒(méi)有得到足夠的重視,鑒于這些問(wèn)題,本文主要開(kāi)展了如下研究工作:(1)模型試樣制備階段,探究了擊實(shí)法制備砂土地基模型試樣的影響因素,主要考慮的影響因素包括擊實(shí)方式、擊實(shí)分層數(shù)目、相對(duì)密實(shí)度、初始含水率、顆粒粒徑分布等因素。其中制備的砂土試樣質(zhì)量以試樣均勻性作為評(píng)價(jià)指標(biāo),而試樣均勻性通過(guò)CPT靜力觸探試驗(yàn)檢測(cè)。另外驗(yàn)證了砂雨法制備粗砂地基模型的可行性,并就均勻性和制樣特點(diǎn)與擊實(shí)法制樣進(jìn)行對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果表明,擊實(shí)方式和擊實(shí)分層數(shù)目是影響制樣均勻性的主要因素,另外相對(duì)密實(shí)度(Dr=30%、50%、70%)和初始含水率(w=0%、3%、5%)對(duì)制樣均勻性的影響不顯著。本文通過(guò)擊實(shí)法制備粗砂試樣和標(biāo)準(zhǔn)砂試樣,分析顆粒粒徑分布對(duì)制樣均勻性的影響,結(jié)果表明顆粒粒徑分散的砂難以通過(guò)擊實(shí)法制備均勻性良好的試樣�？偟膩�(lái)說(shuō),對(duì)于顆粒粒徑較集中的砂土,控制一定的擊實(shí)要素,擊實(shí)法可以制備均勻性良好的地基模型試樣,相比砂雨法制樣過(guò)程更簡(jiǎn)單。(2)離心模型試驗(yàn)階段,分別通過(guò)不同制樣方法制備砂土地基模型試樣,在鼓式離心機(jī)內(nèi)飽和并完成模型地基的淺基礎(chǔ)承載力試驗(yàn),獲得荷載-相對(duì)沉降曲線,分析不同制樣方法對(duì)地基承載力的影響。本文主要探究的制樣方法有干裝擊實(shí)、濕裝擊實(shí)、砂雨法和一種特殊的濕裝擊實(shí),主要制備相對(duì)密實(shí)度Dr=50%、70%的地基模型,濕裝擊實(shí)考慮的試樣初始含水率w=3%、5%。并通過(guò)有限元分析軟件ABAQUS,模擬離心試驗(yàn)過(guò)程,獲得淺基礎(chǔ)荷載-相對(duì)沉降曲線,與離心模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果表明,不同制樣方法對(duì)離心模型試驗(yàn)結(jié)果有明顯影響。制備相同尺寸和相對(duì)密實(shí)度的地基模型試樣,干裝擊實(shí)較濕裝擊實(shí)法和砂雨法的地基模型承載力更高,不同初始含水率(w=3%、5%)的濕裝擊實(shí)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響不大,干裝擊實(shí)和一種特殊的濕裝擊實(shí)制備的中密地基模型具有相近的承載力。對(duì)比室內(nèi)靜三軸試驗(yàn)中關(guān)于砂土制樣方法的研究成果,離心模型試驗(yàn)結(jié)果有一定的相似性。ABAQUS數(shù)值模擬結(jié)果顯示,與濕裝擊實(shí)的試驗(yàn)結(jié)果在數(shù)值上擬合度更好些。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TU411.93

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2743938