• ISSN 1673-5722
  • CN 11-5429/P

固结时间对软土动力特性影响的试验研究

兰景岩 王延伟 曹振中 刘娟

兰景岩, 王延伟, 曹振中, 刘娟. 固结时间对软土动力特性影响的试验研究[J]. 震灾防御技术, 2019, 14(4): 742-749. doi: 10.11899/zzfy20190405
引用本文: 兰景岩, 王延伟, 曹振中, 刘娟. 固结时间对软土动力特性影响的试验研究[J]. 震灾防御技术, 2019, 14(4): 742-749. doi: 10.11899/zzfy20190405
Lan Jingyan, Wang Yanwei, Cao Zhenzhong, Liu Juan. Experimental Study on the Influence of Consolidation Time on Dynamic Characteristics of Soft Soil[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2019, 14(4): 742-749. doi: 10.11899/zzfy20190405
Citation: Lan Jingyan, Wang Yanwei, Cao Zhenzhong, Liu Juan. Experimental Study on the Influence of Consolidation Time on Dynamic Characteristics of Soft Soil[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2019, 14(4): 742-749. doi: 10.11899/zzfy20190405

固结时间对软土动力特性影响的试验研究

doi: 10.11899/zzfy20190405
基金项目: 

国家自然科学基金 51408559

广西自然科学基金 2018GXNSFAA281183

桂林理工大学博士启动基金 GLUTQD2016025

详细信息
    作者简介:

    兰景岩, 男, 生于1981年。博士, 副研究员。主要从事岩土工程与地震工程的教学与科研工作。E-mail:lanjy1999@163.com

Experimental Study on the Influence of Consolidation Time on Dynamic Characteristics of Soft Soil

  • 摘要: 固结试验是研究软土动力特性的重要环节,固结时间是影响软土动力特征参数的重要因素。围绕岩土工程及科研工作中对动三轴试验中固结时间影响规律的认识较为模糊的问题,拟对天津滨海软土开展动三轴平行试验,分别采用8h、12h、24h、48h进行固结,针对软土的最大动剪切模量Gmax、最大阻尼比λmax及动剪切模量比Gd/Gmax和阻尼比λ随动剪切应变γd的变化规律,分析固结时间对软土动力特性参数的影响。试验结果表明:GmaxλmaxGd/Gmax-γd曲线、λ-γd曲线受固结时间的影响较为显著。Gd/Gmax-γd曲线随着固结时间的增加而减小。阻尼比试验结果表明动剪切应变存在明显的分界点,分界点以下,中长期固结时间所得阻尼比较大,而分界点以上,短期固结时间所得阻尼比较大。
  • 图  1  GDS动三轴反压控制系统

    Figure  1.  Back pressure control system of GDS triaxial test

    图  2  理想动应力-动应变滞回曲线

    Figure  2.  Dynamic stress-strain hysteresis loop

    图  3  动应力-动应变滞回曲线

    Figure  3.  Stress-strain hysteresis loop by different consolidation time

    图  4  动剪切模量和阻尼比的拟合结果对比

    Figure  4.  Comparison of fitting result for dynamic modulus and damping

    图  5  Gmaxλmax与固结时间的关系

    Figure  5.  The relationships between consolidation time and Gmax, λmax

    图  6  Gd/Gmaxγdλ-γd曲线

    Figure  6.  The curve of G/Gmaxγ and λ-γ under different consolidation time

    表  1  试验用土物理力学性质指标

    Table  1.   Physical and mechanical properties of test soft soil

    指标 量值 指标 量值
    深度/m 5 天然密度/(g·cm-3) 1.8
    含水量/% 39.8 液限/% 30.7
    比重 2.52 塑限/% 18.1
    孔隙比 1.09
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    表  2  动三轴试验特征参数拟合值

    Table  2.   Characteristic fitting parameters of dynamic triaxial test

    固结时间 8h 12h 24h 48h
    a 0.041 0.038 0.025 0.023
    b 0.167 0.190 0.232 0.255
    Gmax 24.6 26.5 39.5 43.4
    λmax 0.258 0.236 0.210 0.179
    τulb 5.99 5.26 4.31 3.92
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    表  3  典型动剪切应变下的动剪切模量比与阻尼比

    Table  3.   The values of shear modulus and damping ratio by typical shear strains

    γd(×10-4) 固结时间
    8h 12h 24h 48h
    Gd/Gmax λ Gd/Gmax λ Gd/Gmax λ Gd/Gmax λ
    100 0.1974 0.2568 0.1667 0.2329 0.0975 0.2010 0.0826 0.1722
    50 0.3298 0.2550 0.2857 0.2305 0.1776 0.1998 0.1525 0.1701
    10 0.7110 0.2440 0.6667 0.2180 0.5192 0.1900 0.4737 0.1660
    5 0.8311 0.2307 0.8000 0.2103 0.6835 0.1843 0.6429 0.1616
    1 0.9609 0.1903 0.9524 0.1700 0.9153 0.1560 0.9000 0.1404
    0.5 0.9801 0.1452 0.9756 0.1355 0.9558 0.1307 0.9474 0.1196
    0.1 0.9960 0.0295 0.9950 0.0450 0.9908 0.0561 0.9890 0.0659
    0.05 0.9980 0.0083 0.9975 0.0217 0.9954 0.0324 0.9945 0.0372
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-05-28
  • 刊出日期:  2019-12-01

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