浅谈南京砂破碎特性的试验研究

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1、南京工业大学硕士学位论文南京砂破碎特性的试验研究姓名：常俊申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：陈新民20080501摘要随着我国城市建设的高速发展，高层建筑及大型桥梁的不断增加，其巨大的荷载必然对地基提出了严峻的挑战。因此，如何经济、准确地评价地基的安全性将成为大型建筑所必需解决的重要问题之一。本文以河西地区的南京砂为主要研究对象，通过对南京砂在高应力作用下破碎率与粒径及级配之间的关系、南京砂的破碎率对抗剪强度的影响等方面展开研究，取得了以下有意义的研究成果：1．系统分析和总结土体颗粒破碎的有关理论，详细阐述颗粒破碎的分类及

2、影响因素、颗粒破碎机制以及颗粒破碎的度量方法，对H莉in模型进行了修正，并以一实例证明了修正Hardin模型的合理性。2．分析南京砂的工程特点，设计了基于高应力作用下的砂土颗粒破碎试验方法，自制了适用于高压试验的试验装置。3．对不同粒径(2．肚5．oI】m、1．o~2．Omm、O．5～1．Omm)的南京砂试样进行高应力侧限压缩，并以修正的Hardin模型对破碎率进行度量。结果发现：当应力从20MPa增加到120MPa时，破碎率研从15％上升到35％左右；粒径为O．5～1．0mm的颗粒在相同的应力下破碎率研明显的小于粒径为2．肚5．

3、Omm。因此，在同等条件下，砂样粒径越大，颗粒破碎率越高。4．不同级配的南京砂试验发现，级配良好的试样在应力为120MPa时破碎率研为17％，而级配不良的试样在相同应力下破碎率屏为25％，主要是因为级配不良的砂样本身势能较低，在相同密实度和压力的条件下，其破碎量更大。因此，砂样的级配越差，颗粒破碎率越高。5．分析了不同压力与粒径分维之间的关系，研究发现随着压力的增大，粒径分维也随之增大。6．对不同高应力作用后的南京砂试样进行抗剪试验，并分析了平均粒径D50和不均匀系数G对强度指标(内摩擦角)的影响。试验结果表明，在压缩试验的初期阶

4、段，随着平均粒径D50的减小，内摩擦角变化较快。之后，其变化程度急剧减小。不均匀系数Cu对内摩擦角的影响大致相同。关键词侧限压缩高应力颗粒破碎南京砂分维ABSTRACTWiththerapiddeVelopmentofeconomicconstnlctioninourcountry，hi曲一risebuildings锄dla略ebridgesareincreausingsoquickly，aIldthehugeIoadwillineVitablyhaVe锄imponantimpactonthef．o吼dation．Theref．0

5、re，howtoeValuatethesafetyofthefoundationeconomicallyandaCcuratelyhasbecomeoneoftheimportantissuestoberesolved．NanjingsandinHexiareaistaken弱thempinstudyobjectinthispaper．AccordingtotheresearChoftherelationsllipbet、Ⅳeenthebreakagerateandsandp积iclesize，aswellaSthebreal(a

6、gerateaIldshearstrengthllnderdi腩rentstress，itrevealsmemechallicalpropeniesofNanjingsand．Themainresearchresultsareasfollows：1．Accordingtothesu肌na巧ofsaIldpaniclebreal(agetheoⅨasystematicresearchismadeontheclaSsificationaIldinnuencingfactorSofpaniclebreal(age，meoccurrenc

7、emechanismofpaniclebreal【age，aswellasthemeasurcmethod．FinaUythepreliminaryVerificationofmodifiedHardinmodelisconducted．2．BasedontheengineeringcharacteristicsofN觚jingsand，theexpedmentalmethodofsalldparticlebreakageunderhi曲stressisdesi印ed，andtheexpenmentaldeviceisselfma

8、de．3．Itisc枷edoutconfinedcompressiontestswhenthesizeofNanjingsandsamplesisO．5～1．Omm，1．O～2．0mm，2．O～5．Ommunderdifferentultimate