兰州黄土液化特性的试验研究

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1、中国地震局兰州地震研究所硕士学位论文兰州黄土液化特性的试验研究姓名：孙海妹申请学位级别：硕士专业：构造地质学指导教师：王兰民20090701中国地震局兰州地震研究所硕士学位论文中国地震局兰州地震研究所学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：

2、年月日关于论文使用授权的说明学位论文作者在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属中国地震局兰州地震研究所。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部门内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后遵守此规定）本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。本人签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日3中国地震局兰州地震研究所硕士学位论文摘要兰州地区广泛分布着粉、砂粒含量较高的黄土，具有较高的液化势，液化是该地

3、区重要的潜在地震灾害之一。本论文以英国WF公司生产的WF12440型空心圆柱扭剪仪为实验平台，采用反压饱和法对初始饱和度较低的原状和重塑黄土进行饱和，并对饱和后的黄土试样进行振动液化试验，考察了饱和原状和重塑黄土的液化特性，提出了完全饱和黄土的液化标准，并将完全饱和黄土孔压增长模型简化为五次多项式，运用指数函数应变增长模型对完全饱和黄土的应变增长进行拟合。本论文所得出的主要结论如下：1、通过试验提出了黄土的完全饱和方法。对初始饱和度较低的黄土试样采用反压饱和法对其进行饱和。在饱和过程中，通过增加围压和反压使孔压

4、增长，通过检测孔隙压力系数B值是否达到0.95以上来判断黄土是否完全饱和。试验表明，（1）对初始饱和度较低的原状、重塑黄土在不破坏其结构的情况下，在2—3小时内可以使孔压系数B值达到0.95以上，即使土样完全饱和；（2）由于粒间孔隙已被重整，粒间胶结已被破坏，封闭型孔隙已极少，结构比较均匀，重塑黄土比相同初始含水量、相同密度的原状黄土更容易饱和。2、根据饱和原状、重塑黄土在不同动荷载、不同围压、不同固结比条件下的液化试验结果，研究了完全饱和原状、重塑黄土的液化特性。（1）发现完全饱和原状、重塑黄土在均压固结条件

5、下液化时，其孔压可以达到围压，3％应变可以发生在初始液化前，也可以发生在初始液化后；在偏压固结条件下液化时，孔压的最大值达不到有效围压，3%的轴向应变总是发生在孔压的最大值之前，在3%应变前轴向应变和孔压都缓慢增大，之后轴应变大幅增大且孔压增长不大。（2）试验研究发现，兰州黄土液化性质具有“类砂”性。兰州黄土的小振次的振次比--孔压比曲线形态非常接近饱和砂土的液化曲线，说明兰州黄土液化性质的“类砂”性。（3）重塑黄土和原状黄土的液化特性相似，振次比一定的情况下，重塑土的孔压比高于原状土的，且原状黄土比相同密度的

6、的重塑黄土具有更高的液化势。3、提出了完全饱和黄土的液化标准：均压条件下：轴向变形达到3%且孔压比≥0.4；孔压比=1。这2个条件哪个先达到就采用哪个。偏压条件下：轴向变形1中国地震局兰州地震研究所硕士学位论文达到3%且孔压比≥0.2。4、将完全饱和黄土孔压增长模型简化为五次多项式，运用指数函数应变增长模型对完全饱和黄土的应变增长进行拟合。关键词：黄土;液化;孔压;应变；试验研究2中国地震局兰州地震研究所硕士学位论文AbstractTheloesswithhighcontentofsiltandsandgrai

7、ns,whichhashighliquefactionpotential,distributeswidelyinLanzhouareaandliquefactionisoneoftheimportantpotentialearthquakedisastersinthisregion.UsingtheWF12440dynamichollowcylinderapparatusastestplatform,thispaperfirstlystudiedtheloesssaturationbythebackpressu

8、remethodandlibrationliquefactiontestforthesaturatedloess.Thentheliquefactioncharacteristicsofsaturatedundisturbedloessandremoldedloessarediscussedandtheloessliquefactioncriteriaaremodified.Atthe