橡胶-砂混合土静力及小应变动力特性试验研究

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橡胶-砂混合土作为一种新兴的颗粒材料,由于同时具有橡胶及砂土两种材料的综合特性,在某些工程领域,如作为轻质回填土及隔震层的应用方面,发挥着独特优势。然而,由于橡胶-砂混合土物理力学性质受到两种颗粒材料形状、粒径比、含量占比、级配等各种因素共同影响,其相关静动力特性目前仍存在较大分歧。因此,本文通过一系列压缩、直剪及共振柱试验探究了橡胶-砂混合土的静力及小应变下的动力特性,其研究成果可为相关科学研究提供依据,并进一步发挥橡胶砂土在工程实践中的应用潜力。具体的研究内容和成果如下:(1)通过对橡胶-砂混合土的循环压缩和直剪试验,系统分析比较了各橡胶含量下混合土的压缩系数、密度、孔隙比等压缩性相关的指标,评价了橡胶含量对土体压缩性的影响,进一步研究了混合土的静剪切强度问题,结果表明橡胶的加入会削弱土体的最大剪切强度;(2)对正常固结下的橡胶-砂混合土开展了一系列共振柱试验,探究了在小应变情况下混合土的动力特性,揭示了围压、橡胶含量对混合土的阻尼比、动剪切模量的影响规律,发现橡胶的加入会增大土体的阻尼比,并且在较高围压情况下,10%橡胶含量的混合土试样的动剪切模量最大;(3)通过对不同超固结比下的橡胶-砂混合土的小应变动力特性试验分析,揭示了超固结比对土体阻尼比、动剪切模量等基本指标的影响规律和微观机理;提出了不同超固结比下混合土的归一化动剪切模量方程;最后基于应力比的分析方法,提出了更加简便的用于预测混合土小应变范围下动剪切模量与阻尼比的思路。
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