范玉梅, 钟 萍， 王振祥， 潘 敏， 方 怡, 吴 琪

(1. 江苏省地矿局第一地质大队，江苏 南京 210041； 2. 中国地震局地壳应力研究所，北京 100085； 3. 南京工业大学岩土工程研究所，江苏 南京 210009)

0 引 言

大多数天然沉积的砂并非纯砂粒土，而是具有不同细粒质量分数Fc(粒径<0.075 mm的土颗粒质量分数)的砂类土(Iwasaki et al.，1977)，根据粒径的大小，细粒分为粉粒和黏粒。研究表明，Fc对砂类土的基本物理属性及静、动力学特性影响显著(Polito et al.，2001; Hsiao et al.，2015)，因此越来越多的学者开始关注Fc对砂类土Vs的影响。

Iwasaki等(1977)利用共振柱仪较早开展了类砂类土Gmax的影响因素研究，结果表明：当σ′c0确定后，Vs随e的增大呈线性降低；当σ′c0与e相同时，Gmax随不均匀系数或Fc的增大而减小。Huang等(2004)的试验结果表明：当e一致时，台湾麦寮砂类土的Vs随Fc的增加而减小；当Fc相同时，Vs随e的增大呈线性减小，这与Oka等(2018)的试验结果基本一致。Yang等(2016)的研究表明，共振柱与弯曲元测得的Gmax都随Fc的增加而减小，当其他条件相同时，归准化Gmax随Fc的增大呈线性降低，且Fc对Gmax与σ′c0的相关性没有显著影响。Payan等(2017)对3类砂类土进行了共振柱试验，研究砂粒的物理属性对Gmax的影响，当Fc较小时，砂类土的Gmax主要受砂粒组构影响，但该影响随Fc的增大而逐渐减小，综合考虑砂粒级配和形状特征的预测模型可以较好地预测3种砂类土的Gmax，且预测误差<15%。

综上可知，通过室内单元试验尝试建立砂类土各参数与Vs或Gmax之间的联系，结论不尽相同，仍具争议。

利用弯曲元设备，通过一系列剪切波速试验，综合研究细粒质量分数Fc、初始有效围压σ′c0和相对密度Dr对砂类土Vs的影响，并基于砂类土的二元介质模型，寻求能表征砂类土Vs的有效物理特性指标，并建立砂类土Vs的统一评价方法。

1 砂类土的二元介质模型

引入二元介质模型来合理描述天然砂类土的骨架结构组成。……