粘粒含量對砂土抗液化能力影響的研究.pdf

1、降雨、地震以及人為的不當開發(fā)都有可能誘發(fā)滑坡災害，其中降雨和地震引起的滑坡災害最為常見，常造成大量的人員傷亡和財產(chǎn)損失。我國山多、雨量充沛、地震頻發(fā)，是世界上發(fā)生滑坡事故較多的國家之一，每年因滑坡造成的經(jīng)濟損失慘重。近年來，因國民經(jīng)濟建設的需要，我國出現(xiàn)了大量的人工堆填和開挖邊坡。這些邊坡土體并不是純砂，而是砂粒、粉粒和粘粒組成的混合物，其中粉粒和粘粒又統(tǒng)稱為細粒。多年來，現(xiàn)場和實驗室的研究都表明，含一定細粒量的砂土，在一定條件下都有類

2、似松砂液化的性質(zhì)。因此，研究降雨和地震條件下，含細粒邊坡的液化問題，從而探討邊坡的穩(wěn)定性，對滑坡災害的預報和防治具有非常重要的現(xiàn)實意義和工程意義。而粉粒與砂粒性質(zhì)比較接近，在考慮細粒含量對砂土抗液化能力的影響時，可直接采用粘粒含量。為此，本文將圍繞粘粒含量對砂土抗液化能力的影響進行研究，主要包括以下幾個方面:
　　1.相對密實度和圍壓對砂土的液化有著重要影響，本文采用靜力三軸試驗儀對純砂進行了不同初始相對密實度(Dr=10％/20

3、％/30％)、不同圍壓(σ3=50kPa/100kPa/200kPa)條件下的CU試驗。試驗結(jié)果表明:純砂易在低密實度高圍壓下發(fā)生靜態(tài)液化。
　　2.粘粒的存在會影響砂土的抗液化能力，本文針對初始相對密實度Dr為20％，粘粒含量Pc分別為0％、5％、10％和15％的飽和砂土，在圍壓分別為50、100和200kPa的均壓固結(jié)條件下，進行了CU試驗。試驗結(jié)果表明:靜力條件下，粘粒含量對砂土抗液化能力的影響規(guī)律并非單調(diào)的，其抗剪強度隨粘

4、粒含量的變化呈向上開口的近似拋物線型，在拋物線的最低點砂土的抗剪強度最小，抗液化能力最差，最易發(fā)生靜態(tài)液化;最低點對應的粘粒含量范圍為5％～10％，在此次試驗中因考慮的粘粒組數(shù)較少，最低點出現(xiàn)在粘粒含量為5％時。
　　3.為探討循環(huán)動力作用下粘粒含量對砂土抗液化能力的影響，本文針對初始相對密實度Dr為20％，粘粒含量Pc分別為0％、5％、10％和15％的飽和砂土，在固結(jié)圍壓為200kPa的均壓固結(jié)條件下，首先采用天水紅山雙向激振三

5、軸儀進行了循環(huán)動三軸試驗，再利用CKC三軸儀進行了驗證。實驗結(jié)果表明:循環(huán)荷載作用下，粘粒含量對砂土抗液化能力的影響規(guī)律也不是單調(diào)的，與靜力試驗所得規(guī)律一致。
　　4.自然界及工程實踐中的許多邊坡失穩(wěn)都是因為持續(xù)降雨引起坡體發(fā)生靜態(tài)液化所致，本文基于非飽和土的滲透特性和降雨入滲基本理論，結(jié)合上述靜力試驗的結(jié)果，借助Geostudio(07版本)對此進行數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明:降雨條件下，粘粒含量對均質(zhì)邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律并不是單調(diào)