水利工程论文-饱和砂土液化应变发展过程的研究.doc

水利工程论文饱和砂土液化应变发展过程的研究摘要通过动三轴试验，研究了洞庭湖区饱和砂土液化过程中轴向应变的发展规律，根据应力应变滞回环随振动次数的变化，将液化过程划分为4个阶段，并将轴向应变与砂土的应力路径、孔隙水压力的变化相联系，研究表明砂土的应变与应力状态紧密相关据此，观测轴向弹性模量随应变的发展而逐步衰化的过程，有助于进一步了解砂土液化的过程关键词砂土液化应变弹性模量过去人们对砂土液化的研究多集中于孔隙水压力、砂土液化强度上14，在这些方面取得了许多可喜的研究成果但是，对于砂土液化的破坏过程中的一个重要的现象即饱和砂土会发生大的变形则研究得不多通过研究饱和砂土的应变变化过程，可以进一步了解砂土液化的全过程，从而对饱和砂土液化机理有更深的认识笔者通过动三轴实验，对洞庭湖区砂土液化过程进行了分析研究1液化实验实验采用北京新技术应用研究所研制的DDS70微机控制动三轴仪，该仪器可以适时监视实验过程，并记录储存实验过程中轴向力、应变和孔隙压力，因而可以对砂土的液化过程进行分析研究实验所用砂样来自洞庭湖区，制备后进行饱和固结不排水实验，其主要参数如表1、表2表1砂土参数图1为典型的饱和砂土的孔压、轴向力与轴向应变的时程曲线DR058，Σ3ΣD10KPA,KC1以下讨论没有特殊说明，均以该实验条件为准2应力应变回滞环根据应力应变回滞环不同将液化过程划分为四个阶段，相应的应力应变回滞环变化如图2～图5所示图1典型的试件液化实验曲线图20～15次振动轴向应力与轴向应变关系曲线图320～25次振动轴向应力与轴向应变关系曲线图425～30次振动轴向应力与轴向应变关系曲线图530～35次振动轴向应力与轴向应变关系曲线从图可以看出1在振动开始阶段图2，迟滞环呈不规则椭圆形在拉应力处于峰值附近时，轴向应变出现大的变化，由压应变峰值迅速达到拉应变峰值，其他阶段的应变变化较缓，尤其是在压应力卸载与拉应力卸载阶段，轴向应变几乎不变，并且，振动次数之间的回滞环变化不大，可以认为，砂土还处于粘弹性阶段；2随着振动次数的增加，曲线出现变化，在20～25次振动过程中，回滞环形状发生了少许变化，应变的幅值变大，同时，相邻振次之间的回滞环差异逐步变大，说明出现了残余的塑性应变，砂土已进入粘塑性阶段；3随着振动次数的增加，应变的增幅大，在25～30次振动过程中，应变幅值由0025增加到0075，应变幅值增加