中国公路学报

作者：崔凯, 荆祥

单位：1. 西南交通大学 高速铁路线路工程教育部重点实验室, 四川 成都 610031;2. 西南交通大学 土木工程学院, 四川 成都 610031

关键词：道路工程,粗颗粒含量,大型动三轴试验,混合土,动剪切模量,阻尼比

基金：国家自然科学基金项目（41572245）

为分析川西地区混合土地震荷载作用下的动力特性，针对该地区保留全部粒径的天然混合土，对3组土分别采用筛分法剔除60，20，10，5 mm粒径颗粒，制备粗颗粒含量不同的天然混合土土样，利用DJSZ-150粗粒土动、静两用三轴试验机进行大型动三轴试验，采用Hardin-Drnevich双曲线模型（H-D模型）拟合动应力-应变关系曲线，获得<i>G</i>_d/<i>G</i>_max-<i>γ</i>和<i>λ-γ</i>曲线变化规律，分析不同围压和粗颗粒含量对川西混合土动剪切模量<i>G</i>_d和阻尼比<i>λ</i>的影响作用。结果表明：混合土动剪切模量<i>G</i>_d、阻尼比<i>λ</i>均随围压及大于5 mm的粗颗粒含量的增大而增大，原因是随着围压增大，粗细颗粒的接触增多，土体结构更加紧实，提高了颗粒壁隙间的动摩擦力，增大了能量传递时的耗损，导致动剪切模量与阻尼比随之增大；当粗颗粒含量小于40%时，细颗粒构成土骨架，粗颗粒的接触被细颗粒阻隔，导致其对动剪切模量及阻尼作用贡献不大，此时动剪切模量和阻尼比随粗颗粒含量增加而增加的速度较慢，当粗颗粒含量为40%~60%时，混合土中粗颗粒骨架形成，且细颗粒有效填充了粗颗粒间的孔隙，粗颗粒在土中起主导作用，此时动剪切模量与阻尼比随着粗颗粒含量的增加而快速增加，当粗颗粒含量大于60%时，粗颗粒的增加无法进一步增强其骨架效应，而此时细颗粒间的胶结作用随粗颗粒的增多导致细颗粒的相应减少而减弱，动剪切模量和阻尼比随粗颗粒含量增加而增加的趋势不明显。

来源：2019年第12期

《中国公路学报》期刊编辑部

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