南海西沙岛礁非饱和珊瑚砂共振柱-弯曲元试验研究

摘要

为了确定珊瑚砂的动剪切模量和阻尼比等分析岛礁场地稳定性的主要动力学参数,本文针对我国南海西沙群岛某岛礁珊瑚砂,利用共振柱-弯曲元系统,研究了围压、相对密实度及饱和度对该珊瑚砂动剪切模量和阻尼比的影响规律。研究发现:(1)在饱和状态下,该珊瑚砂样的最大动剪切模量(G_(0))与围压及相对密实度整体呈现正相关关系,并且随着围压的增高G_(0)对相对密实度的敏感性逐渐降低;(2)在非饱和情况下,该珊瑚砂样的动剪切模量比的整体范围略高于饱和状态下的动剪切模量比,而其阻尼比略低于饱和状态下的阻尼比;(3)该珊瑚砂样出现最小阻尼比和最大G_(0)的饱和度约为10%;(4)在同样的围压下,珊瑚砂的特殊结构导致建立在硅质砂相对密实度和孔隙比的G_(0)经验预测公式在预测珊瑚砂G_(0)时分别出现了偏高和偏低的情况,本文根据珊瑚砂G_(0)随围压的变化规律,对珊瑚砂G_(0)经验预测公式进行了修正。研究成果可为南海西沙岛礁珊瑚砂场地稳定性分析中动力学参数取值提供参考。