岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (S1): 387-393.doi: 10.16285/j.rsm.2019.1796

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不同含水率下黏土弹性参数的 弯曲−伸展元试验研究

周跃峰1, 2，杨哲1, 2，饶锡保1, 2，肖国强1, 2，周黎明1, 2   

  1. 1. 长江水利委员会长江科学院，湖北 武汉 430000；2. 长江科学院 水利部岩土力学与工程重点实验室，湖北 武汉 430000
  • 收稿日期:2019-10-26 修回日期:2019-12-25 出版日期:2020-06-19 发布日期:2020-06-09
  • 通讯作者: 杨哲，男，1992年生，硕士研究生，主要从事土工测试技术研究。E-mail: 1345644879@qq.com E-mail:zhouyuefenghku@gmail.com
  • 作者简介:周跃峰，男，1982年生，博士，高级工程师，主要从事土的工程本征性及土工测试技术研究。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划课题（No.2017YFC1502603）；国家自然科学基金项目（No.51509018，No.51979010）。

Bending-extension element experiment to obtain elastic parameters of clay under different moisture contents

ZHOU Yue-feng1, 2, YANG Zhe1, 2, RAO Xi-bao1, 2, XIAO Guo-qiang1, 2, ZHOU Li-ming1, 2   

  1. 1.Yangtze River Scientific Research Institute of Changjiang, Water Resources Commission, Wuhan, Hubei 430000, China; 2. Key Laboratory of Geotechnical Mechanics and Engineering of Ministry of Water Resource, Yangtze River Scientific Research Institute of Changjiang, Wuhan, Hubei 430000, China
  • Received:2019-10-26 Revised:2019-12-25 Online:2020-06-19 Published:2020-06-09
  • Supported by:
    This work was supported by the National Key R&D Program of China(2017YFC1502603) and the National Natural Science Foundation of China(51509018, 51979010).

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摘要： 用GDS弯曲?伸展元系统对不同含水率的低液限黏土进行波速试验，根据波动理论测得黏土的剪切模量、侧限模量和泊松比，研究不同含水率、不同试验有效围压、不同信号输入频率对试验结果的影响，并对S波（剪切波）与P波（压缩波）的输出波型信号特征进行分析，将不同信号分析方法所测得结果与共振柱结果进行对比。试验结果表明，（1）在低液限黏土中的剪切波速Vs、压缩波速Vp均随输入频率增大而增大，且增幅随频率增加而减小；在黏土材料中S波的近场效应随含水率和激发频率的提高而减弱；（2）剪切模量G0和侧限模量M0均随试验围压的增大而提高，G0随试样含水率的提高而降低；（3）泊松比随含水率的提高而增大，且随着含水率的增大试验围压对泊松比的影响减弱。

关键词: 弯曲?伸展元, 剪切模量, 泊松比, 共振柱

Abstract: The wave velocity of low liquid limit clay with different moisture contents is tested using a GDS bending-extension element system. The shear modulus, oedometric modulus and poisson's ratio of clay are measured based on wave theory. The effects of different moisture contents, effective confining pressure and signal input frequency on the test results are studied. The output waveform signals characteristics of S wave (shear wave) and P wave (compression wave) are analyzed. The results of different signal analysis methods are compared with that of the resonance column experimen. The experimental results show that (1) the Vs (shear wave velocity) and Vp (compression wave velocity) increase with the increase of input frequency, and the increase rate decreases with the increasing frequency. The near-field effect of S wave decreases with the increasing moisture content and stimulated frequency in clay materials. (2) the shear modulus G0 and oedometric modulus M0 increase with the increase of confining pressure, while G0 decreases with the increase of moisture content. (3) the Poisson's ratio increases with the increase of moisture contents and the impact of confining pressure on Poisson's ratio weakens with the increase of moisture contents.

Key words: bending-extension element, shear modulus, poisson's ratio, resonance column

中图分类号: TU 443
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