垃圾土动模量与残余应变试验的研究.pdfVIP

垃圾土动模量和残余应变试验研究 周健 池毓蔚 (同济大学地下建筑与工程系) D．KSnig(波鸿大学，德国1 Th．Triantafyllidis 提要：本文利用循环三轴试验对城市垃圾土的动力特性进行了研究。试验 中对试样分别施加两种不同荷载，一种为循环压缩，另一种为循环压缩和伸 长荷载，分别模拟交通荷载和地震荷载情况，循环荷载频率为1HZ。文中对 城市垃圾土的动模量和振动残余应变试验结果进行了分析，并给出了计算公 式。 关键词： 城市垃圾士循环=轴实验动模量振动残余应变 1．前亩 垃圾堆场与其它构筑物一样，也会受剑动力荷载，如地震荷载和交通荷载等的作 舟{，因此在设计垃圾堆场时也应考虑动力问题。为了对垃圾堆场进行稳定分析，首先必 须了解垃圾±的特性和应力应变关系。对于单向加载和静力荷载问题，垃圾土应力应变 关系可以用与位移有关的剪切模量表示h”。到目前为止，垃圾土的动力本构关系主要还 现场监测和反分析，对Oll垃圾堆场的垃圾t在强震作用F的动力特性进行了研究。 为了深入研究垃圾土的动力特性，为垃圾堆场的动力分析提供较准确的计算参数， 尚需对垃圾±作大量各种室内、外动力试验。本文试图利用循环三轴试验对城市垃圾士 的动力特性进行研究。对不同循环载荷条件r城市垃圾土的动模量和振动残余应变试验 结果进行了分析，并给出了计算公式。 2．试验方法 试验所用的城市垃圾±试样取自德国 Hannover垃圾堆场场地中心的钻探孔，该垃 圾十主要由木材(3．O％)，金属(3．6％)塑料雨l 包装材料(14．1％)纺织材料(2．4％)纸张和硬纸 板(24．1％)以及其余物质，主要是十 (52．8％)，括号中为各成分占总重量的自分l}l∞m“ 比。 试验中采用重塑试样，并在现场取米的 ∞w∞∞≈∞∞W∞o 垃圾十中加入5％塑料颗粒(粒径31．5ram)， 。帆N目≈m 最后得到的重塑垃圾士试样的颗分曲线如图 重塑垃圾土试样的颗分曲线 1所示。固结后的备垃圾土试样的重度范围为9．5～10．9kN／m3，固结后各垃圾土试样的含 水量范围为20．5％～30．O％。 试验在德国波鸿大学的循环三轴仪上进行，三轴试样直径为100mm。共进行了四组 ●●●●，III，，Jjll 循环三轴排水试验(见表1)。试验中对试样分别施加两种不同荷载，一种为循环压缩，另 一种为循环压缩和伸长，分别模拟交通荷载和地震荷载情况。循环荷载频率为IHZ，固 结压力分别为200kN和100kN。 试验加载情况 表1 堕墼壁量 墅鱼曼垄塑些坚2 煎墅煎羹鏖查翌!!!望 煎至旦墼 1 200 25，50，75，100 25 25 2 200 +25，+50，75．±100 3 200 -+100 1000 4 100 ±50 1000 3．动压缩模量 图2上示有第2组试验重塑垃圾土的动压缩模量随循环荷载周数变化的曲线。可以看 出，重塑垃圾士的动压缩模量值随着循环轴向应力和循环轴向周数的增加而降低。 图3为第3和第4组试验重塑垃圾土在不同固结压力下的动压缩模量随循环荷载周数变 化的归一化曲线，可见动压缩模量可用固结压力归一。当振动周数少于50周时，动压缩模 量随循环周数的增加而降低：而当振动周数大f50周时，动压缩模量随循环周数的增加 略有增大。但随着振动周