隨著近海工程項目的日益增多,海砂可作為經濟性建筑材料,但關于高應力作用下海砂的剪切特性研究未見相關文獻。通過研究高豎向應力作用下中等粒徑海砂的直剪特性,探究了剪切速率對強度指標的影響,得出以下主要結論:（1）隨著豎向應力的增大,海砂應力-位移曲線的軟化特性越來越突出。（2）海砂達到峰值應力時的位移大致呈現(xiàn)隨豎向應力的增大而逐漸增大的趨勢。（3）剪切過程中,豎向位移逐漸減小并趨于穩(wěn)定,表現(xiàn)出剪脹特性。（4）豎向位移-剪切位移關系曲線在初始過程呈現(xiàn)出輕微的剪縮過程,表現(xiàn)為一個較長的穩(wěn)定階段,主要是與材料選擇與高豎向應力有關。（5）剪切速率對高豎向應力作用下摩爾-庫倫曲線的斜率有一定影響,近似可認為隨剪切速率的增大,表現(xiàn)為內摩擦的降低。研究成果對近海工程項目建設有一定的參考價值。 

【文章來源】：西昌學院學報(自然科學版). 2020,34(02)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

高豎向應力作用下豎向位移與剪切位移關系曲線

剪切速率為0.30 mm/min時，抗剪強度與豎向應力關系曲線如圖5所示。由圖5可以看出：（1）中等粒徑海砂在填充密度為1.66 g/cm3的情況下，黏聚力和內摩擦角分別為13.05 kPa與31.70°。（2）對于低應力狀態(tài)的海砂，一般認為其黏聚力趨近于0[6,10]，對比于低豎向應力狀態(tài)，本次試驗得出的粘聚力數(shù)值相對較高，說明海砂的黏聚力在一定程度上受豎向應力大小的影響。（3）如果認為中等粒徑河砂顆粒較均勻，顆粒間咬合較小，將黏聚力設為0，僅考慮內摩擦角的影響，則相應試驗結果得到的內摩擦角為32.05°。

不同剪切速率工況下，抗剪強度與豎向應力關系曲線如圖6所示。由圖6可以看出：（1）海砂抗剪強度隨豎向應力的增大而顯著增加，即使在較高的豎向應力工況下，強度指標依然符合摩爾-庫倫強度準則。（2）隨著剪切速率的增加，黏聚力略微增大。（3）剪切速率對高豎向應力作用下摩爾-庫倫曲線的斜率有一定影響，近似可認為隨剪切速率的增大，斜率略微減小，表現(xiàn)為內摩擦的降低。（4）在較低應力作用下，剪切應力引起的抗剪強度差值相對較大，隨著豎向荷載的增大，試樣壓密，抗剪強度差值降低。

【參考文獻】：
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