岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (11): 3165-3172.doi: 10.16285/j.rsm.2023.1111

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

砂土特征状态线及不排水特性的初始状态分区

王宁博1, 2,姚仰平3   

  1. 1. 中国建筑科学研究院有限公司 地基基础研究所,北京 100031;2. 建筑安全与环境国家重点实验室,北京 100013; 3. 北京航空航天大学 交通科学与工程学院,北京 100083
  • 收稿日期:2023-07-27 接受日期:2023-09-15 出版日期:2023-11-28 发布日期:2023-11-28
  • 作者简介:王宁博,男,1989年生,博士,从事土的力学特性、本构模型及绿色、低碳岩土工程技术研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No. 51979001)

Characteristic state lines and subarea of initial state of sand under undrained shearing

WANG Ning-bo1, 2, YAO Yang-ping3   

  1. 1. Institute of Foundation Engineering, China Academy of Building Research, Beijing, 100013, China; 2. State Key Laboratory of Building Safety and Environment, Beijing, 100013, China; 3. School of Transportation Science and Engineering, Beihang University, Beijing, China
  • Received:2023-07-27 Accepted:2023-09-15 Online:2023-11-28 Published:2023-11-28
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (51979001).

摘要: 砂土不排水特性表现出强烈的初始状态依赖性,为深入探究砂土这一特性,介绍了e-lnp(e为孔隙比,p为围压)平面内砂土已有与不排水特性有关的初始状态特征线,即最松固结线(loosest consolidation line,简称LCL)、静态液化分界线(static liquefaction dividing line,简称LDL)以及准稳态分界线(quasi steady-state dividing line,简称QDL),并在引入砂土正常压缩线(normal compression line,简称NCL)的基础上,结合剪胀和屈服理论,补充论证了LDL的存在性,给出了QDL的简易确定方法。基于特征状态线,将砂土初始状态进行了分区,分别为I静态液化区、II应变软化区、III准稳态区、IV应变硬化区,使得砂土在同一初始状态特征区表现出相似的不排水剪切特性。分析了初始状态分区的应用,包括理论应用与工程应用,以期为砂土不排水特性初始状态依赖性的理解及相关工程实际提供指导。

关键词: 砂土, 特征状态线, 不排水特性, 初始状态依赖性, 分区

Abstract: The undrained behavior of sand is mainly dependent on its initial state. To better understand and reveal this feature, the characteristic state lines, namely the loosest consolidation line (LCL), the static liquefaction dividing line (LDL) and the quasi steady-state dividing line (QDL), which are related to the undrained behavior of sand in the e-lnp plane, are presented firstly. Based on the theory of shear yielding and dilatancy, a simple method used to determine QDL is given, and the existence of LDL is demonstrated by introducing the normal compression line (NCL) of sand. Subsequently, the initial state of sand is divided into four characteristic subareas, which can be referred to as the static liquefaction subarea I, the strain softening subarea II, the quasi-steady state subarea III and the strain hardening subarea IV, and sand shows the similar undrained behavior when its initial state places in the individual subarea. Finally, the theoretical and engineering applications of subarea are analyzed.

Key words: sand, characteristic state line, undrained behavior, initial state dependence, subarea

中图分类号: TU 441
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