兰州黄土液化特性的试验研究摘要-兰州地震研究所.doc

摘要兰州地区广泛分布着粉、砂粒含量较高的黄土,具有较高的液化势,液化是该地区重要的潜在地震灾害之一。本论文以英国WF公司生产的WF12440型空心圆柱扭剪仪为实验平台,采用反压饱和法对初始饱和度较低的原状和重塑黄土进行饱和,并对饱和后的黄土试样进行振动液化试验,考察了饱和原状和重塑黄土的液化特性,提出了完全饱和黄土的液化标准,并将完全饱和黄土孔压增长模型简化为五次多项式,运用指数函数应变增长模型对完全饱和黄土的应变增长进行拟合。本论文所得出的主要结论如下:1、通过试验提出了黄土的完全饱和方法。对初始饱和度较低的黄土试样采用反压饱和法对其进行饱和。在饱和过程中,通过增加围压和反压使孔压增长,。试验表明,(1)对初始饱和度较低的原状、重塑黄土在不破坏其结构的情况下,在2—,即使土样完全饱和;(2)由于粒间孔隙已被重整,粒间胶结已被破坏,封闭型孔隙已极少,结构比较均匀,重塑黄土比相同初始含水量、相同密度的原状黄土更容易饱和。2、根据饱和原状、重塑黄土在不同动荷载、不同围压、不同固结比条件下的液化试验结果,研究了完全饱和原状、重塑黄土的液化特性。(1)发现完全饱和原状、重塑黄土在均压固结条件下液化时,其孔压可以达到围压,3%应变可以发生在初始液化前,也可以发生在初始液化后;在偏压固结条件下液化时,孔压的最大值达不到有效围压,3%的轴向应变总是发生在孔压的最大值之前,在3%应变前轴向应变和孔压都缓慢增大,之后轴应变大幅增大且孔压增长不大。(2)试验研究发现,兰州黄土液化性质具有“类砂”性。兰州黄土的小振次的振次比--孔压比曲线形态非常接近饱和砂土的液化曲线,说明兰州黄土液化性质的“类砂”性。(3)重塑黄土和原状黄土的液化特性相似,振次比一定的情况下,重塑土的孔压比高于原状土的,且原状黄土比相同密度的的重塑黄土具有更高的液化势。3、提出了完全饱和黄土的液化标准:均压条件下:轴向变形达到3%且孔压比³;孔压比=1。这2个条件哪个先达到就采用哪个。偏压条件下:轴向变形达到3%且孔压比³。4、将完全饱和黄土孔压增长模型简化为五次多项式,运用指数函数应变增长模型对完全饱和黄土的应变增长进行拟合。关键词:黄土;液化;孔压;应变;试验研究AbstractTheloesswithhighcontentofsiltandsandgrains,whichhashighliquefactionpotential,,