(二)室内土动力学试验
地基基础抗震研究有时需要测定土的动力学指标，如动强度、模量、阻尼等。测定方法不 同，所得结果有时会相差很大，因此，有必要对试验中的关键条件或步骤提出规定或要求，以保证获得比较可靠的、基本一致的试验结果。
1 仪器和试样制备
进行土动力学试验的设备主要有：动三轴仪、动剪切仪、共振(自振)柱仪等。
动三轴仪可用以测量土的动强度、动压缩模量和阻尼比、抗液化强度以及震陷参数等；可 以采用电磁激振式、油压式或气压式振动三轴仪，一般情况下，只需单向振动即可；最大固结围压力宜大于500kPa，最大固结偏压力宜大于1500kPa；动荷载范围宜为1.0～200kPa；动应变范围宜为10-4～10-1；最大静应变超过20％；振动波形通常采用正弦波，但也应具备产生三角 波、矩形波等的能力；振动频率范围为0～100Hz；具有完善的使试件饱和的管路系统，允许最 大反压力不宜低于300kPa，且能制备脱气水和配有CO2气罐；应采用自动记录系统，若配有微 机控制则更为理想，自动记录内容应有动应力、动应变和孔隙水压力随时间(或振动次数)的变 化过程等。
动剪切仪可用以测定动剪变模量、阻尼比和动强度等动力指标，有振动台、电磁激振、油压式等各种加动荷方式；最大法向固结压力宜大于500kPa；最大固结围压力宜大于300kPa；最大初始剪应力宜大于100kPa；动剪应力范围宜为200kPa；动应变范围宜为10-6～2×10-2；振动波形为正弦波；振动频率范围0～100Hz；应特别注意试件与底座和上加压盖之间的密封，严防由于超孔隙水压力增加，致使密封失效的现象出现。
共振(自振)柱仪可用以测定土的动剪切模量和阻尼比，目前多为电磁激振式，最大固结围 压力宜大于500kPa；剪应变测量范围宜为10-6～10-3；振动频率测量宜为0～100Hz。加偏压和施加反压等技术，在共振柱仪上至今尚未获得完全成功，使用时需加小心。
原状土试样在试验室内的制备与静力试验时相同，利用削土器小心切削成给定尺寸的试 样，应尽可能地减少扰动，特别是对原状粉土和淤泥质软土。通常用饱和器对试样进行饱和。 砂性土的制备比较复杂，且目前尚无公认的好方法，现在暂有两个方法可供选用。第一种方法可简称为相对密度法。与此同时，在试验室测定该种砂的最大、最小孔隙比，并计算与上述相对密度相应的孔隙比和干重度值，试件即在该干容重值下进行制备。第二种方法可简称为剪切波速法，需用共振柱仪来确定试件容重。首先以取样深度处的实测剪切波速值作为依据，其次用给定的方法制备几个不同密度的试件，在与上覆盖压力相应的围压力下进行固结，分别测定剪应变小于10-6时的最大剪变模量值并换算成剪切波速。把实测和试验的剪切波速进行比较，通过内插和外延即可求得与现场剪切波速一致的试件密度，以后的各个试样即可按此密度按给定的方法进行制备。试验研究结果表明，用剪切波速法确定试样的密度，结果也令人满意。
用相对密度法只能控制试件的密度，其结构等特性仍无法模拟，即在制备试件时对制备方 法和过程并无特殊要求。但是目前认为，用剪切波速法时，不仅是密度，土壤的结构等特性也应得到模拟，因此，有必要对制备方法作一个规定，以便获得一个均匀的，有时是饱和的，性状基本与现场相同的砂试样。已有的经验表明，采用分层压实，通CO2气体和循环脱气水的方法能够制备出这样的砂试件。需要指出，在用共振柱确定相应的容重值时，也应采用分层压实的办法，且砂料的成型含水量应愈低愈好，一般不宜大于5％，因为试验结果表明，干砂和饱和砂的最大剪切模量基本一致，此时不存在毛细管张力作用，而当含水量增大时，这种作用就不得不考虑，且变化不定。
【例题23】进行土动力学试验的设备主要包括( )。
A、动三轴仪； B、动剪切仪； C、共振柱仪； D、标准贯入仪；
答案：A、B、C
责任编辑：xiaohan
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