第36卷第2期2002年3月浙江大学学报(工学版JournalofZhejiangUniversity(EngineeringScienceVol.36No.2Mar.2002收稿日期:2000207220.基金项目:浙江省教育厅资助项目(20010572.作者简介:黄博(1973-,女,江苏南通人,博士,从事土动力学、地基处理等方面研究.E2mail:huangbo@civil.zju.edu.cn粉土和粉砂的动力特性试验研究黄博1,陈云敏1,殷建华2,吴世明1(1.浙江大学土木工程系,浙江杭州310027;2.香港理工大学土木及结构工程系,香港九龙红摘要:用共振柱仪和加装了弯曲元的动三轴仪研究了饱和粉土和粉砂的动力特性.分析了粉土和粉砂的动力变形特性,与Seed2Idriss给出的建议曲线进行了对比,并探讨了天然土体与室内试样之间剪切波速存在差异的原因.采用预振方法控制重塑土样的剪切波速,使之与现场一致,在此基础上进行了液化试验.并通过对比传统重塑样的试验结果,初步探讨分析了预振后孔压的增长规律.关键词:土体结构性;剪切波速;临界剪应变中图分类号:TU411文献标识码:A文章编号:10082973X(2002022*******LaboratorystudyondynamicpropertiesofsiltandsiltysandHUANGBo1,CHENYun2min1,YINJian2hua2,WUShi2ming1(1.DepartmentofCivilEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China;2.DepartementofCivil&StructuralEngineering,TheHongKongPolytechnicUniversity,HungHom,Kowloon,HongKongAbstract:Dynamicpropertiesofsaturatedsiltsandsiltysandswerestudiedwiththeresonantcolumnanddynamictriaxialapparatuswhichweredevelopedbybenderelement.Fromthetestresults,thecurvesofnormalizedshearmodulusanddampingratiovs.shearstrainwereobtainedforcomparisonwiththosesug2gestedbySeedandIdriss.Thedifferencebetweenshearwavevelocitiesobtainedin2situandthoseobtainedwithresonantcolumntestingarediscussed.Basedonthenewinstrumentationsystems,undrainedcyclicstrain2controlledtestswereconductedtoanalyzetheliquefactionpotentialofsiltandsiltysandspecimenswhoseelasticshearmoduliwerecontrolledbyprestraining.Thegrowthofporewaterpressurebothinthespecimenssubjectedtoprestrainingandthosepreparedintraditionalmethodaredescribedandthediffer2enceofthegrowingrulesshowsthegreateffectofprestraining.Keywords:soilstructure;shearwavevelocity;criticalshearstrain粉土(砂是具有特殊工程性质的土类,其特性与砂和粘土有相似之处,但又有明显差异,因此,不能简单地套用针对纯净砂土或是粘土得到的试验参数.粉土和粉砂结构性较差,在取土采样、运输过程中极易扰动失水,从而使室内试验结果失真;而重塑样又常常不能反映土体的原位性质,从而限制了对其工程性质的研究.近年来,针对砂土或粘土的原位结构性及其对静、动力强度以及变形的影响进行了一些试验研究[1~3],土体结构的重要性已得到共识,有关结构性制样方法和反映结构性定量指标的研究也有诸报道[4,5].但是,上述研究很少针对粉质土,尤其是原状结构性对粉质土动力性质的影响.因此,在地基抗震稳定分析中,进行粉土和粉砂的动力特性、动剪强度和液化问题的研究,探讨结构性的影响规律,建立相应的试验研究方法具有实际意义.本文在已有的研究基础上,利用剪切波速反映重塑样与原位土的结构性差异,通过同时控制重塑土样的密度和剪切波速,尽可能恢复粉土和粉砂的原状结构,并在此基础上对粉土和粉砂的动力性质进行了研究.1试验材料和试验方法试验取土地点情况如图1所示,在取土的同时还进行了跨孔剪切波速测试和标贯试验.粉土和粉砂的基本物理力学指标和颗粒级配曲线分别见表1和图2,图2中,d为粒径.用多层湿捣法制备重塑土样,试样干容重取现场土层平均值:粉土14.8kNm3,粉砂16.6kNm3,通无气水加反压饱和.图1取样点剖面图(单位:mFig.1Soilprofilein2situandphysicalpropertiesofsoils(unit:m试验主要由两部分组成:一组用共振柱测试土样的剪切模量和阻尼在小应变幅下的变化关系;另一组进行应变控制的动三轴液化试验.为了让土样能更真实地反映现场土体的天然结构性,液化试验的重塑样不仅控制初始密度,而且控制试样剪切波速与现场一...