砂雨法饱和模型制样相对密度控制要素与评价方法

作者：王海; 王永志; 袁晓铭; 方浩; 段雪锋; 汤...模型试验砂雨法饱和模型制样要素

摘要：为满足动力离心液化试验相对密度(Dr)低的制样需求,实现砂雨法饱和模型制样相对密度的准确控制,建立了设备制模稳定性评价方法,通过自主研制一套适于饱和模型制样的鸭嘴式砂雨法装置,开展了三组干砂/饱和砂模型对比试验;通过分析出砂口尺寸、落距、移动速度等控制要素的影响,对新型装置制样性能进行了验证;采用微型动力触探仪测试饱和模型不同位置及深度的Dr空间分布,给出了模型均匀稳定性评价方法;建立描述砂雨法制样过程流速变化的数学模型和推导表达式,提出了控制稳态Dr的归一化标准.研究结果表明:3 mm为低密实度制样的最佳出砂口尺寸;饱和模型Dr随水中落距的变化率为空中落距变化率的3.5倍,水中落距是饱和制样密实度的主导控制要素;出砂口移动速度最高达到颗粒落速的31%,对低密实度制样影响不可忽略;设备移速与落距对颗粒流速及试样Dr大小具有决定作用.

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