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针对三峡库区地质环境和地质构造的特点,考虑库区地震分布和库水位周期性升降及季节性降雨等因素的影响,研究动力条件和干湿循环影响下的饱和粉质粘土动力特性变化对全面分析岸坡的稳定性具有重要意义。 本文主要通过前期资料查找和现场地质调查,了解三峡库区某典型滑坡的基本概况并现场取样,在室内完成土体基本物性指标测量,确定土的分类,通过直接剪切试验获得土体抗剪强度指标,据此设定了实验研究方案。 本文全面研究了不同动力条件对饱和粉质粘土的动力特性的影响,通过研究不同围压、不同动应力比、不同振动频率、不同固结比对土体动变形、动孔压、动弹模发展的影响,得出不同动力条件对饱和粉质粘土动力特性的影响。试验发现围压、动应力比、振动频率、固结比对试样的动变形和动孔压发展影响较大,随着围压的增大、动应力比的减小、频率的增大、固结比的增大,土体动应变和动孔压比逐渐减小;试验发现围压、动应力比、振动频率、固结比对试样的动弹模发展有一定影响,但影响不大,随着振动次数的增加,土体动弹模不断减小,当动应变超过1%后,振动次数超过N=100次后(频率为5Hz时为N=150次),动弹模基本保持不变。 本文运用自己研发一种考虑荷载作用可控制温度的加速干湿循环试验装置,研究土样在真实自然有荷干湿循环条件作用后的动力特性变化,发现干湿循环对土体体积变形和剪切变形有一定影响,在干湿循环初期,随着循环次数的增加,土体孔隙逐渐减小,当循环次数超过 N=4次,孔隙比基本保持不变;轴向应变随干湿循环次数逐渐增大,当循环次数超过 N=4次以后,轴向应变基本保持不变,干湿循环过程使试样轴向应变减小5.7%。试样经过6次干湿循环后,再开始动三轴试验,发现干湿循环使试样最大动应变降低4.2%,使试样最大动孔压比降低4%,而干湿循环对试样动弹模发展影响不大。 通过对试验数据的进一步定量分析,给出了该种土样不同动应力比下动应变与振动次数的关系;给出了该种土样不同围压下的动弹模与动应变的变化关系,并得到对应的最大动弹模值,即可预测不同围压下该种土样的最大动弹模值;绘制出该种土样在某围压下的动强度曲线,即可预测该种土样在不同动应力比下达到破坏的振动次数;求得动应力比为0.5时的有效动强度指标Cd=6.5kPa,ψd=19.46°,与直接剪切试验得到的抗剪强度值比较,发现土样在该条件下的抗剪强度明显降低。