两种粉质黏土的动、静强度特性对比研究

以南京与无锡的两种粉质黏土为研究对象,通过使用TSZ-2全自动三轴仪对这两种土在饱和以及非饱和状态下的静强度进行测定。对比分析两种土在饱和状态下,其原状样与扰动样之间抗剪强度的差异,以及两种土在非饱和状态下不同的初始含水率对其抗剪强度产生的影响。得出无锡土样较南京土样具有含水率低、密度高、孔隙比小、压缩性低、静强度高的特点,但扰动作用对无锡饱和土造成的影响较大,而南京土样受扰动作用影响小。确定非饱和粘性土的抗剪强度与含水率以及颗粒级配存在关联,从而导致两种土非饱和状态的抗剪强度存在差异。     

豫东平原粉质黏土动剪切模量与阻尼比试验研究

粉质黏土动剪切模量和阻尼比是建筑场地动力稳定性评价的重要动力参数。为分析豫东平原粉质黏土的动力特性,利用双向振动三轴仪试验系统,对取自豫东平原地区的粉质黏土进行动三轴试验,研究粉质黏土状态及固结压力对动剪切模量和阻尼比的影响。研究发现:可塑粉质黏土(PSC)与软塑粉质黏土(SSC)的动力特性存在相近的变化趋势,动剪切模量比随剪应变的增大而减小,阻尼比随剪应变的增大而增大;在同一应变水平下,SSC的动剪切模量比随固结压力的增大而增大、PSC的阻尼比随固结压力的增大而增大;在相同试验条件下,PSC的最大动剪切模量大于SSC的最大动剪切模量;在剪应变小于0.01%时两者动剪切模量快速衰减,剪应变达到0.03%时两者动剪切模量趋于一致。根据现有的粉质黏土动剪切模量与阻尼比研究成果,结合试验数据,提出粉质黏土动剪切模量比、阻尼比随剪应变变化的数学模型,为豫东平原粉质黏土场地工程建设中的动力稳定性评价提供依据。     

青藏铁路重塑冻结粉质黏土动剪切模量试验研究

通过低温动三轴试验,研究青藏铁路中重塑冻结粉质黏土的动剪切模量的变化规律及其主要因素。研究表明,冻土的最大动剪切模量随负温降低而显著增大,动剪切模量比随轴向荷载单级振次增加而有所增大,随负温降低而降低,随围压增加趋于一致。负温是冻土动力性能的一个极其重要的影响因素,因而寒区工程应引起足够的重视。研究结果对于合理认识冻土动力性能具有一定意义,也为进一步开展多年冻土场地工程地震安全性评价积累部分基础资料。     

山东地区粉质黏土剪切波速与埋深关系研究

粉质黏土在山东地区分布广泛,对粉质黏土剪切波速—埋深关系的研究可用于指导实践。根据山东境内的工程地质特征,本文将山东划分为鲁西地区、鲁中南地区和鲁东地区3个统计单元,分别对粉质黏土的剪切波速—埋深数据进行统计,使用4种回归模型对粉质黏土剪切波速—埋深数据进行回归分析,对比各回归模型的拟合效果。研究表明,粉质黏土剪切波速与埋深之间有明显的相关性,基于幂函数的回归模型(v_(si)=ah_i~b+c)具有最佳的拟合效果,在Ⅱ类场地和Ⅲ类场地条件下都能很好的拟合剪切波速随埋深的变化,并且具有良好的拟合优度。基于该模型,本文得到了鲁西地区、鲁中南地区和鲁东地区粉质黏土剪切波速—埋深关系经验公式并给出了相应的误差,供实际工作中缺乏剪切波速时参考。     

含水量和含盐量对粉质黏土热导率影响的试验研究

土壤传热性能作为地热资源开发的基础研究课题,近年来已经成为能源、工程、地球科学和地质学等领域的研究热点.然而有关盐渍黄土的热导率研究却很少被发表.针对关中地区地热资源开发的迫切需要,本研究借助瞬态平面热源法对黄土的热导率做了测量,得到了不同含水量(8％,10％,12％,14％,16％,18％)和不同含盐量(0％,2％,4％,6％)的黄土热导率数据.结合导热路径理论,双电层理论和"絮凝"现象对含水量和含盐量影响下的黄土热导率进行了讨论.获得了如下结论:(1)含水量的变化会引起黄土内部热量传导路径的变化,同时引起"液桥"现象对热量传递产生影响;(2) NaCl盐分对热导率的影响主要体现在对黄土颗粒周围双电层的改变,同时引起的"絮凝"作用会对导热路径产生不利影响进而降低黄土热导率;(3)总的来说,固-固传导,固-液传导和液-液传导作为三种典型的热量传导路径与黄土的含水量和舍盐量密切相关.     

两种微倾黏土场地离心模型制备方法适用对比研究

侧移是强震灾害中场地地基破坏的典型形式之一,而倾斜场地是侧移发生的一个重要条件。倾斜场地的制备是开展离心地震模型试验的基础而重要环节,针对两种微倾灵敏或软黏土场地的制备方法,通过常重力和60 g离心加速度下的T-bar试验,探讨抗剪强度的分布规律与空间均匀性,对比了两方法的适用性。试验结果表明:表面斜割法获得模型的抗剪强度随深度变化较均匀,常重力和离心加速度下与理论状态较好吻合;双箱变换-倾楔法在拆换的剪切箱内抗剪强度随深度发生了显著折减,且在顶部呈现回弯现象,常重力和离心加速度下与理论状态偏差较大,折减系数约为0.31;相比而言,前者更适于制备微倾灵敏黏土场地模型。研究方法和结论,对动力离心模型试验制备方法选取和进一步开展黏土场地侧移离心模型试验研究,提供了重要借鉴和理论支撑。     

厚层淤泥质粉质黏土的动力特性参数对地表地震动参数的影响

以天津滨海某软弱场地为例,在不同强度不同相位的地震动时程输入下,用等效线性化技术考虑土的动力非线性特性,计算水平成层场地的地震反应,研究天津地区厚层淤泥质粉质黏土的动剪模量比和阻尼比与剪应变幅值的关系曲线的变异性对深软场地地表峰值加速度及其反应谱的影响。结果表明:(1)在阻尼比较均值加减一倍标准差对地表地震动参数变化影响不大;(2)在动剪模量比均值增加或减1倍标准差,对2%超越概率水平下地表峰值加速度影响显著,对应地表峰值加速度可能增加或减小20%~30%,其地表反应谱谱型也有变高变瘦或变矮变胖的趋势;(3)在动剪切模量均值减1倍标准差时,对10%超越概率水平下的地表峰值加速度的影响比较显著,减小幅度在15%左右,反应谱也存在变矮变胖的趋势;在动剪切模量均值加1倍标准差时,对10%超越概率水平下的地表地震动参数影响不明显;(4)在动剪切模量或阻尼比均值加减1倍标准差时,对63%的地表地震动参数影响均不明显。     

等效拉压荷载下饱和粉质黏土的弹塑性变形特性研究

动三轴试验中,若在一定轴向静偏应力基础上施加对称正弦波荷载,土体会在荷载正半部分出现轴向压缩状态,而在荷载负半部分有可能因为侧向应力大于轴向应力而出现轴向等效拉伸状态,将此类荷载暂称为等效拉压荷载。为研究等效拉压荷载下饱和粉质黏土的弹塑性变形,设计了多级正弦波荷载室内不排水动三轴试验。依据试验数据揭示了围压、静偏应力、动偏应力和压实系数对土体弹塑性变形发展的影响,并提出用拉压效应系数来确定轴向塑性累积应变的发展趋势。研究表明:若取轴向压缩方向为正方向,拉压效应系数存在一临界值,当实际值大于临界值时,塑性累积应变向负方向发展,反之则向正方向发展或基本保持不变;同时Hardin模型可以较好地描述饱和粉质黏土的动弹模-动应变关系,且塑性累积应变向负方向发展时动弹模量普遍偏小。     

单轴分级循环加载时冻结粉质黏土的动力特性试验研究

为研究冻结黏土的动力特性,在不同温度(-0.6℃,-1.0℃,-1.5℃)和不同频率(0.5 Hz,1.0 Hz,1.5 Hz,2.0 Hz,3.0 Hz)时开展单轴分级加载试验。结果表明,随动应变幅的增加,温度和加载频率对土的动刚度、阻尼特性和残余应变特性的影响越来越显著;骨干曲线均呈线性变化特征,相同动应变幅时动刚度随温度的降低和频率的增加而增大;阻尼比随动应变幅的增加先增加再逐渐减小,加载末期呈略微增加趋势;相同动应变幅值时阻尼比随温度的降低和频率的增加而减小;同一级荷载下残余应变随循环次数呈线性不断增加,加载级数越高,残余应变增长越快;不同温度和频率时dε_(pd)/dt随动应变幅的增加而增大,相同动应变幅时dε_(pd)/dt随温度的升高和频率的降低而增大。     

两种方法所定震源深度的对比分析

选取山西数字地震台网2002年至2006年间4个及其以上台记录的80个震相清晰的地震事件,对利用石川交切法与HYP081盖格法所定震源深度进行了对比,得出二者结果基本吻合,数字HYP081盖格法所定震源深度是准确可信的结论.这一结论对于用该值进行如发生震群、大震的迁移等反映震源点深部信息的相关方面的研究有重要的作用.     

印尼苏门答腊两次巨大地震序列特征的对比分析

使用NEIC全球地震目录对比研究了印尼苏门答腊两次巨大地震的构造背景、震源参数和余震活动的时空特征, 主要结果如下： ①两次巨大地震发生在巽他海沟东侧长约1 000 km的8级地震空段上;② 9.0级地震为单侧破裂, 余震区规模巨大, 长约1 300 km, 宽260 km;8.7级地震为双侧破裂, 余震区规模较小, 长约700 km, 宽150 km;③ 9.0级地震后数小时余震区迅速形成, 其后不再扩展;而8.7级地震后4天形成400 km 长的余震区, 之后向南扩展, 余震区内存在约150 km长的空段;④ 9.0级地震后近2个月, 在余震区以南约400 km处发生5.8级显著地震, 它位于8.7级地震的余震区内;⑤ 9.0和8.7级地震序列的b值分别为1.21和0.91, P值为0.72和0.86, h值为0.6和0.9.     

两种不同类型测汞仪对比观测实验结果分析

在相同观测条件下,选用弥勒弥东哨井,用ATG-6138M型痕量汞在线自动分析仪与DFG-B型和RGBQZ型数字化智能测汞仪进行对比观测实验,由观测数据曲线和仪器参数对比分析结果得出:ATG-6138M型痕量汞在线自动分析仪检出限、灵敏度、稳定性等较DFG-B型和RG-BQZ型数字化智能测汞仪好,ATG-6138M型痕量汞在线自动分析仪观测数据曲线有明显的日变形态,能记录到同震变化。     

颗粒组成对粉土动强度的影响分析

以天津汉沽地区某挡土墙地基粉土为研究对象,首先对不同颗粒组成的粉土做固结不排水动三轴剪切试验,采用各向等压固结,周围压力等于100kPa。固结完成后在不排水条件下施加轴向激振力,试验波形为正弦波,振动频率1.0Hz,试验中以试样在周期剪切时轴向周期应变达到5%作为破坏标准,得出粉土的动强度受颗粒组成的影响。细颗粒含量越大,其动强度越小,黏粒含量为7.2%的粉土循环剪应力比CSR约为20.3%黏粒含量粉土的2倍。粉土的动强度可以用循环剪应力比和破坏振次建立的幂函数关系式较好地拟合。在剪切过程中,粉土的孔隙水压力一直没有达到所施加的围压数值,最终稳定在75%~85%围压之间。同时,试验还得出孔隙水压力的增长模式不能用统一的Seed模型拟合,孔压增长规律的影响因素较多。     

静动应力作用下大连饱和黏土的剪切特性研究

针对人工制备的大连饱和黏土,在静应力与循环应力联合作用下进行了多组循环剪切试验,着重探讨了初始静力大小及加载速率对循环剪切变形特性的影响.试验表明静应力与循环应力作用下饱和黏土具有循环蠕变特性,总应变由初始静应变和循环蠕变两部分组成,其中循环蠕变主要受循环应力幅值、初始静应力大小及其加载速率的影响,循环蠕变的逐次增加量...     

粉质粘土台基处理方式对地震台背景噪声影响分析

计算不同频段范围内背景噪声记录的加速度功率谱密度,在不同台基处理方式下,研究粉质粘土层流动地震观测台站的噪声特征,分析噪声抑制效果,发现:在0.1—3 Hz频段,增加台基深度、钢钎固定铁板等方式对噪声影响较小;在3—49.8 Hz高频段,2.5 m深混凝土台基、1.5 m深钢钎固定铁板台基等较0.5 m深混凝土台基噪声降低约2—4 d B,1.5 m深钢钎固定铁板台基噪声水平较优;春季白天噪声水平较冬季高5—14 d B,春季夜间噪声水平低于冬季。     

含砾黏土压实及强度特性的实验研究

采用室内重型击实实验对含砾黏土的压实特性进行分析,结合CT断层扫描研究材料整体干密度、最优含水率及黏土的压实程度与掺砾量、含水率等因素之间的关系。根据无侧限抗压强度实验结果,比较不同掺砾量和不同含水率下的无侧限抗压强度大小。结果表明:掺砾量较低时砾粒与黏土之间就已出现粒间空隙;含水率较高时,这些空隙及黏土孔隙中的水在击实过程中难以排出,同时水还阻碍了封闭气泡的逸出,造成黏土的压实效果明显降低;随着含砾量的增加砾粒逐渐起到骨架作用,减小了作用在黏土上的击实能量,也造成黏土的压实程度差于纯黏土。含砾黏土的无侧限抗压强度主要由黏土成分的密实程度控制,因而受到砾粒含量和含水率的影响,整体上随着含砾量的增加而降低,含水率较高时的下降幅度更明显。     

钻孔剪切波速测试两种方法的对比

总结了目前常用的剪切波速测试方法及原理,分析了各测试方法存在的问题及需要注意的事项,选用合理的波速数据并进行统计分析,明确了不同方法之间存在的差异,对正确、科学、严谨的进行剪切波速测试有一定的参考意义。     

两种摩擦本构关系的对比研究

目前有两种最常用的岩石摩擦本构关系,其主要区别在于是否与静接触时间有关。对这两种本构关系的基本性质进行了对比研究,得出如下结论：（１）在匀速滑动的稳态附近,两种本构关系趋向一致;（２）在正应力恒定条件下,两种本构关系的主要差异在于克服摩擦力所需能量的大小。与静接触时间相关的本构关系在粘滑中需消耗较大的能量来克服摩擦阻力,在粘滑的减速段,这种本构关系可达到的最低速率比另一种本构关系低１０个数量级;（３）在正应力变化条件下,与静接触时间相关的本构关系基本继承了正应力恒定条件下的行为特征,而另一种本构关系在剪应力－速度相平面上却出现了一个长尾巴,使最低滑动速率降到比正应力恒定时的值低１０多个数量级     

准噶尔盆地两种不同高密度地震方法对比

准噶尔盆地主体为沙漠覆盖,周缘分布有砾石、农田、黄土及砂土．近几年来,中国石油在准噶尔盆地大力推行“两宽一高”地震技术,其核心为利用自主研发的低频可控震源,采用滑动扫描等高效采集技术,实现了宽频带、宽方位、高密度地震;中国石化在准噶尔盆地采用了炸药激发的高密度地震技术．本文在对两种高密度地震方法采用的观测方式、激发方式、接收方式进行对比的基础上,对两种不同高密度地震技术得到的地震记录、针对性处理技术、叠加及成像效果进行了对比研究,研究发现：炸药震源激发高密度地震单炮信噪比高,12.5 m×12.5 m面元、覆盖次数400次就能达到最佳成像效果,可控震源单台单次高效激发资料信噪比低,同样面元下,覆盖次数1000次以上才能达到最佳成像效果,研究结论对准噶尔盆地高密度地震方法选择具有指导意义．