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摘要
静止土压力系数是支挡结构设计与分析中非常重要的参数,其值决定了作用于结构上初始水平土压力的大小。以福建标准砂为研究对象,开展均质砂土地基离心模型试验,研究砂土静止土压力系数随初始相对密度的变化规律;进行砂土在不同初始相对密度下的三轴固结排水试验,获得砂土峰值强度随初始相对密度的变化规律;综合离心模型试验和三轴试验结果提出可反应砂土静止土压力系数-峰值摩擦角关系的"南水公式",即K0=sinφ’-0.16。为了验证南水公式的正确性,提出可描述砂土细观受力特征的颗粒微结构概化模型,通过推导得到砂土静止土压力系数与其微结构颗粒接触角及摩擦偏移角之间的关系,初步探讨初始相对密度对砂土内部传力机制的影响,指出随着砂土相对密度的增加颗粒微结构存在由高阶环状单元结构向低阶稳定单元结构转化的可能,而低阶稳定单元结构的双重支撑作用将促进颗粒竖向应力向侧向的传递。研究成果对完善砂土土压力理论具有一定的参考价值。
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单位南京水利科学研究院
