振动三轴液化试验中遇到的问题及分析.pdf

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1、ChinaScience&TechnologyOverview学术研究振动三轴液化试验中遇到的问题及分析余稳(中海油田服务股份有限公司物探事业部，天津300451)【摘要】介绍了采用DDs一7O电气伺服振动三轴试验装置测定海底浅层饱和砂性土液化动力特性参数试验过程中出现的若干问题，如土样制备过程中问题、土样成分及包含物对试验影响、试验中轴向振动应力施加常见问题、土样重塑试验对试验结果影响，以及对试验数据结果的可靠性进行分析。【关键词】动三轴液化轴向振动应力液化阻力比破坏次数[Abstract]Thisarticleintroducessomeproblemsyoumayencounterwh

2、enyoumeasuretheliquefactiondynamicp~ametemofsaturatedsandsintheshallows~tumbeneathseabedwithDDS一70testdevice．Theseproblemsmayincludethetroublesduringpreparationofsoilsamples，thetroublesresultedfromaxialvibrationstress，theinfluenceofcompositionandinclusionofsoilsampleontestresults，theinfluenceofremo

3、ldingofsoilsamplesontestresultsandthereliabilityofanalysisoftestresults。[Keywords]CyclictriaxialliquefactionAxialvibrationstressLiquefactionresistanceratioFailuretimes1引言察中心土工试验室进行了较多组的动三轴液化试验，获取了相关海海洋平台及海底管道路由地基土的动力特性参数是地震、波浪域的浅层砂性土土层的液化动力特性参数，但在试验过程中也发现和风等动荷载作用下平台和管道设计及计算分析的基本数据。在达了一些问题，且这些问题具有一定

4、的代表性。到某一持续动荷作用下，海底浅层饱和砂性土往往会大幅度、骤然2测定抗液化强度的应力控制振动三轴试验装置与方法地丧失其原有的强度而转变为一种类似液体的状态即液化，从而造采用DDS-70电气伺服振动三轴试验装置进行测定土样抗液化成严重的破坏后果。因此，对海底饱和砂性土的液化分析就成了研强度，应力控制振动三轴试验装置如图l。究地基稳定性的重要问题之一。动三轴液化试验是获得土层液化动试验参考ASTM规范(D3999-91)t。1与《土工试验规程)(SL237-力特性参数重要方法之一，近年来我在中海油服物探事业部工程勘032-1999)[2]。具体试验过程如下：压力塞底座图1动三轴试验装置图2

5、振动三轴液化试验结果表1应力控制振动三轴液化试验安排及结果代表土层深度土层描述土样编号土样埋深(m)试验固结压力(kPa)O"d破坏次数Ⅳ，液化阻力比2a。O．3m一5．2m粉质细砂S一62．3500．37028S一72．450．3685S一82．60．2998S一92．750．29972S一9}2．75O．30618备注：表中为重塑表2颗粒分析试验结果作者简介：余稳(1986一)，男，湖南长沙人，本科，工程师，主要从事海洋岩土工作。2014#7B下第l4期总第l94期229学术研究ChinaScience&TechnologyOverview(1)将制备好的原状土样套上橡皮膜后安装在三轴压

6、力室内。试确定了土层的抗液化强度随振动液化破坏次数的变化关系。表l和验土样的尺寸为：直径3．91∞、高8．Ocm。图2是振动三轴液化试验结果。表2是颗粒分析试验结果。(2)按照该土样所代表土层受到的上覆有效压力，给土样施加等由于振动液化三轴试验显示出土样在液化破坏过程中有明显向固结压力，并使土样排水固结。的循环活动特征，故按照5％的峰到峰振动应变确定破坏次数。通常，(3)土样固结后，在不排水条件下，沿土样轴向施加振动应力，测利用液化阻力比随振动液化破坏次数的变化关系表示土层的抗液量土样的轴向振动应变与累积孔压，直到土样达到液化破坏标准，化特性，通过振动三轴试验确定一定振动液化破坏次数下的液化

7、阻振动应力的频率为1．0Hz。力比，试验结果见表l。图2是按照5％应变破坏标准确定振动液化破(4)依据试验结果，按照土样轴向峰到峰振动应变达到5％确定坏次数及相应的液化阻力比，结果见图2中的标记。进一步，对试验振动液化破坏次数，进而确定抗液化剪应力比曲线。结果拟合以确定随振动液化破坏次数的变化关系曲线，结果见图2中实线(未修正)。3振动三轴液化试验过程中遇到的问题从图2中我们可以看出，试验得出的5组数据点具有