CN113720766B - 一种用于砂土地震液化势评价的室内击实试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于砂土地震液化势评价的室内击实试验方法，包括如下步骤：1、对任一砂土，测试最大、最小孔隙比；2、利用最小孔隙比试验金属圆筒制砂样；3、击实筒上方，用膨胀螺丝固定钢架于室内墙面，钢架上牢固安置激光位移传感器。激光位移传感器，跟踪测试击实锤上表面竖向位移；4、开始击实试验；5、将沉降位移换算成孔隙比指标，绘制孔隙比与击数关系曲线；6、对上述孔隙比与击数关系曲线，取代表性点，制样进行动三轴液化试验，评价抗液化强度，分析砂土液化势与孔隙比与击数关系曲线斜率之间的关系。本专利的优点在于，可以覆盖最大、最小孔隙比曲线之间的全部范围，以点带面研究砂、粉混合物力学特性及液化势。

Description

一种用于砂土地震液化势评价的室内击实试验方法
技术领域
本发明涉及一种试验方法，具体是一种用于砂土地震液化势评价的室内击实试验方法。
背景技术
传统的做法，均是现场标准贯入试验，是用63.5kg的穿心锤，以0.76m的自由落距，测记将一定规格尺寸的标准贯入器，打入砂土中0.3m的锤击数。用以判断砂土的密实程度，评定砂土的振动液化势。现场试验，结果离散性大、可重复性差，周期长、成本高；自然界中砂土土性差异显著，不易找出砂土随细粒含量增大，力学特性及液化势的变化趋势。
细粒含量对砂土液化势的影响研究一直充斥着矛盾与争议，大量室内试验成果对现场粉砂、粉土液化判别方法的改进没有实质意义。
大部分砂土随细粒含量增大，最大、最小孔隙比都呈先减小、后增大的抛物线型，见附图1。保持等孔隙比，试样相对密度先减小、后增大，动三轴抗液化强度随细粒含量变化趋势与上述相对密度变化趋势一致；对于孔隙比曲线下降段，大部分砂土随细粒含量增大，最小孔隙比下降快，说明细粒主要进入砂粒所组成的孔隙中，最大孔隙比下降慢，细粒主要赋存于砂粒接触点或接触面之间，由于液化问题一般都针对较松散土体，所以等骨架孔隙比意义不大；不同砂土配细粒，最大、最小孔隙比曲线所包括的范围差异很大，即使对同一砂土最大、最小孔隙比曲线，不同的等相对密度线，得出抗液化强度与细粒含量的关系都有区别。
人们在研究细粒含量对砂土液化势影响时，总是试图找一个标准，无论是等孔隙比、等骨架孔隙比、或是等相对密度，都是希望让不同细粒含量的试样能在同一条“起跑线”上，去比较它们的液化势。但是，由于砂土种类繁多，比较基准各异，研究者们都如同管中窥豹，得出很多相矛盾的结论。因此，最大、最小孔隙比曲线之间的范围(尤其是上半部分)，每一个点(对应一个细粒含量和一个相对密度状态)击实或震密的难易都非常重要，必须得到全面的考虑。
以往的砂土液化判别方法，在细粒含量影响方面饱含争议与矛盾。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于砂土地震液化势评价的室内击实试验方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于砂土地震液化势评价的室内击实试验方法，包括如下步骤：
1、对任一砂土，按照《土工试验规程》相对密度试验方法，测试最大、最小孔隙比；
2、利用最小孔隙比试验金属圆筒，取三分之一高度，按20％相对密度制砂样；
3、击实筒上方，用膨胀螺丝固定钢架于室内墙面，钢架上牢固安置激光位移传感器。激光位移传感器，跟踪测试击实锤上表面竖向位移；
4、开始击实试验，一击位移包括击实锤沿导杆上升至最高点，自由下落至土样表面，击实砂样下沉三个阶段；连续击实至最小孔隙比或接近最小孔隙比状态；取位移曲线所有波谷点，连成击实试验曲线；
5、将沉降位移换算成孔隙比指标，绘制孔隙比与击数关系曲线；该曲线初始斜率大，曲线斜率随击数逐渐变小；
6、对上述孔隙比与击数关系曲线，取代表性点，制样进行动三轴液化试验，评价抗液化强度，分析砂土液化势与孔隙比与击数关系曲线斜率之间的关系。
本专利的优点在于，可以覆盖最大、最小孔隙比曲线之间的全部范围，以点带面研究砂、粉混合物力学特性及液化势。
附图说明
图1为本专利的砂、粉混合物最大、最小孔隙比指标与细粒含量的抛物线型图。
图2为本专利的击实位移测试的结构示意图。
图3为本专利的砂土孔隙比与击数关系曲线图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下将结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有说明书特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
实施例1，一种用于砂土地震液化势评价的室内击实试验方法，包括如下步骤：
1、对任一砂土，按照《土工试验规程》相对密度试验方法，测试最大、最小孔隙比；
2、利用最小孔隙比试验金属圆筒，取三分之一高度，按20％相对密度制砂样；
3、击实筒上方，用膨胀螺丝固定钢架于室内墙面，钢架上牢固安置激光位移传感器。激光位移传感器，跟踪测试击实锤上表面竖向位移；
4、开始击实试验，一击位移包括击实锤沿导杆上升至最高点，自由下落至土样表面，击实砂样下沉三个阶段；连续击实至最小孔隙比或接近最小孔隙比状态；取位移曲线所有波谷点，连成击实试验曲线；
5、将沉降位移换算成孔隙比指标，绘制孔隙比与击数关系曲线；该曲线初始斜率大，曲线斜率随击数逐渐变小；
6、对上述孔隙比与击数关系曲线，取代表性点，制样进行动三轴液化试验，评价抗液化强度，分析砂土液化势与孔隙比与击数关系曲线斜率之间的关系。
实施例2，一种用于砂土地震液化势评价的室内击实试验方法，包括如下步骤：
1、对不同细粒含量砂、粉混合物，按照《土工试验规程》相对密度试验方法，测试最大、最小孔隙比；
2、利用最小孔隙比试验金属圆筒，圆筒高12.7厘米，取大约三分之一高度，4.8厘米，按20％相对密度制砂、粉混合样；
3、如图2所示，击实筒6上方，用膨胀螺丝固定钢架于室内墙面，钢架上牢固安置激光位移传感器3。激光位移传感器3的激光束4跟踪测试击实锤上表面竖向位移；
4、开始击实试验，一击位移包括击实锤1沿导杆上升至最高点，自由下落至土样表面，击实砂样下沉三个阶段；连续击实至最小孔隙比或接近最小孔隙比状态；取位移曲线所有波谷点，连成击实试验曲线；
5、如图3所示，将沉降位移换算成孔隙比指标，绘制孔隙比与击数关系曲线；该曲线初始斜率大，曲线斜率随击数逐渐变小；
6、对上述孔隙比与击数关系曲线，取代表性点，制样进行动三轴液化试验，评价抗液化强度，分析砂土液化势与孔隙比与击数关系曲线斜率之间的关系。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于砂土地震液化势评价的室内击实试验方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)、对任一砂土，按照《土工试验规程》相对密度试验方法，测试最大、最小孔隙比；
2)、利用最小孔隙比试验金属圆筒，取三分之一高度，按20％相对密度制砂样；
3)、击实筒上方，用膨胀螺丝固定钢架于室内墙面，钢架上牢固安置激光位移传感器，跟踪测试击实锤上表面竖向位移；
4)、开始击实试验，一击位移包括击实锤沿导杆上升至最高点，自由下落至土样表面，击实砂样下沉三个阶段；连续击实至最小孔隙比；取位移曲线所有波谷点，连成击实试验曲线；
5)、将沉降位移换算成孔隙比指标，绘制孔隙比与击数关系曲线；该曲线初始斜率大，曲线斜率随击数逐渐变小；
6)、对上述孔隙比与击数关系曲线，取代表性点，制样进行动三轴液化试验，评价抗液化强度，分析砂土液化势与孔隙比与击数关系曲线斜率之间的关系。
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